In 2012 heb ik meegedaan aan de Amsterdam Science Innovation Award.
De volgende inzending heb ik ingeleverd
Een studentenproject van de UvA en de HvA samen met het Technologie Centrum van de FNWI
Description of the application:
Help de airco
Recent heeft het project “ Energie uit onverwachte hoek “ de “Sustainable University Award 2011” gewonnen. Dat project behelst het genereren van kou en deze direct te gebruiken of om te zetten in elektriciteit. Een essentieel deel hiervan bestaat uit paraboolvormige bekers die in de kern koud worden als gevolg van de thermische uitstraling. Dit idee is een heel grote stap naar praktische toepasbaarheid.
Paraboolveld: Een heel fraaie en haalbare tussenstap is het plaatsen van een paraboolveld direct op de warme kant van de airco (buiten). Zoals bekend is het “rendement” van een airco slecht en wordt vooral bepaald door de temperatuursprong. Typische waarden voor de temperatuur zijn aan de kant
van de koelspiraal net boven het vriespunt, aan de afvoerzijde is de temperatuur typisch zo 50 graden boven de omgevingstemperatuur. Met enorme ventilatoren wordt de warmte weggeblazen. Door de “uitlaattemperatuur” te verlagen wordt het “rendement” van de airco verhoogd.
Energieverbruik airco: Bij een airco wordt in tegenstelling tot rendement, gesproken over een coëfficiënt of performance (COP). In het genoemde geval betekent het in de praktijk een factor 2,5. Bij een 10 kW koelinstallatie is dan
4kW aan elektrisch vermogen nodig. Er wordt 14000W !!! of meer weggeblazen. Door de uitlaattemperatuur 25 graden te verlagen, gaat
de COP naar schatting naar 3,5. Het opgenomen vermogen is dan gezakt naar 3kW en het afgevoerde vermogen is 13000W. De uitgangstemperatuur laten zakken tot omgevingstemperatuur laat het opgenomen elektrische vermogen zakken tot 30% is 1200W.
Airco installatie aan de buitenkant
Uitstralen. Dit kunnen we bereiken door de airco te helpen en de warmte zo snel mogelijk af te voeren. Dit doen we door de warmte uit te stralen naar het heelal door gebruik te maken van een aantal parabolen. Per vierkante meter kan er tot 600W uitgestraald worden. De straling gaat met de vierde macht van de absolute temperatuur. Bij perfecte werking en heldere hemel is er ca 30m2 aan oppervlak nodig voor een verlaging van het energieverbruik tot 30%. Bij helder weer wordt er 11200W uitgestraald en is het energieverbruik met 2800W gedaald tot 1200W. De individuele parabolen bestaan elk uit een “plastic bekertje” met een glimmende laag.
Besparing: Het is aannemelijk dat de airco de helft van het jaar aan staat en in die periode voor 20% actief is. Totaal dus 10% van de jaartijd. Per jaar wordt er nu dus 10% x 4kW x 8760h = 3500kWh verbruikt. De besparing met deze techniek kan oplopen tot 2450kWh resulterend in een verbruik van 1050kWh. Dit geldt bij een installatie van 10kW. Bij de HvA en UvA gebouwen zijn er vele van dit soort installaties. Wereldwijd gaat het om een gigantische besparing. De behoefte aan koeling gaat ongeveer gelijk op met de helderheid van de hemel. Hetzelfde geldt voor het koeleffect van de parabool.
Which specific problem can be solved with your proposal?
Zoals aangegeven bij “besparing” is er een aanmerkelijke winst te behalen door de airco zuiniger te maken. Niet alleen bij de UvA of de HvA maar elke airco installatie ter wereld. Wel is er een oppervlak nodig naar de hemel (en niet naar de zon) gericht.
Why is your idea innovative?
Een splinternieuwe techniek als spin-off van het project “ Energie uit onverwachte hoek”. Als eerste “tussentoepassing” kan het gebruikt worden op airco’s. Het idee is nieuw, creatief, innovatief en ook nog zeer duurzaam. Er worden geen bijzondere of exotische materialen ge- of verbruikt.
Which application do you envisage?
Toepassing op airco’s of andere koelmachines zoals ijsbanen of industriële koel/vriesinstallaties ter verhoging van het “rendement” en dus een flinke verlaging van de CO2 uitstoot en energiekosten.
Is it possible to produce your idea on a large (-r) scale at economic interesting costs?
Ja, de besparing voor een 10 kW installatie kan oplopen tot 2450 kWh per jaar (3500kWh > 1050kWh). Zie berekening. Dit komt overeen met 1328 kg CO2 per 10 kW installatie per jaar. Bij productie op wat grotere schaal zijn de kosten van een paraboolveld zeer laag. Materiaalkosten < € 500.