Gasdrukmotor

Gasdrukmotor

Ontwikkeling van een ‘tafelmodel’ gasdrukmotor

In de industrie bestaan grote warmtestromen die nu als ‘onbruikbaar’ verloren gaan, bijvoorbeeld omdat de temperatuur of de druk niet geschikt is voor hergebruik. Een methode om tenminste een deel van deze verspilling te voorkomen is gebruik van de zogenoemde Organic Rankine Cycle (ORC) voor stroomproductie. Dit project gaat over een kleine gasdrukmotor die, gekoppeld aan een ORC-proces, laagwaardige restwarmte omzet in stroom.

Voor wie?

De ORC-gasdrukmotor combinatie is geschikt voor bijna alle industriële sectoren, omdat wegkoelen van laagwaardige warmte bijna algemeen voorkomt. Speciale aandacht is er voor continue reststromen in processen in de (petro)chemie.

Wat is nieuw?

ORC is een bekend proces voor gebruik bij lage temperaturen, maar kampt in de toepassing met problemen als sprake is van zowel lage temperatuur (onder 100° C) als lage druk. Daardoor zakken elektrische rendementen tot onder 10% en is de installatie niet meer kostenefficiënt. De combinatie met de gasdrukmotor (om een hogere druk) te creëren maakt het mogelijk om elektrische rendementen tot 14% te halen. De combinatie, en daarmee ontwerp en bouw, zijn nieuw. De test van een ‘tafelmodel’ is inmiddels succesvol afgerond.

Belangrijkste onderzoekpunten

In deze eerste fase van ontwikkeling is een benchtable gasdrukmotor gebouwd en getest op zijn werking. Details van het onderzoeken zijn vertrouwelijk omdat patenten nog in aanvraag zijn.

Brede toepassing in Nederland

Het potentieel voor toepassing van deze ORC/motorcombinatie in Nederland is begroot op ruim 63,6 PJ, al moet deze nieuwe technologie daarin wedijveren met alternatieven voor laagwaardige warmte, bijvoorbeeld door druk en temperatuur op te waarderen voor hergebruik van de stoom. Een meerwaarde van de ORC/gasdrukmotor zit in de veelzijdigheid van toepassingen, wat de markt aanzienlijk vergroot.  Als op termijn 10% van het potentieel wordt benut zou de winst nog altijd ruim 6 PJ zijn.

Looptijd

01-09-2015 - 28-02-2017

Projectpartners

Gasterra, Stedin, Voltair

Volgende stappen

Er wordt gesproken met potentiële partners voor een vervolg vanaf einde 2018 met een demonstratie van de ORC/gasdrukmotor.

Efficient power generation from low-temperature heat

Development of a 'table model' gas pressure motor

In industry, large heat flows that are now lost as 'useless', for example because the temperature or the pressure is not fit for reuse. A method to reduce these losses is to apply the so-called Organic Rankine Cycle (ORC) for power production. This project is about a small gas pressure engine that, coupled with an ORC process, converts low-value residual heat into electricity.

For whom?

As disposal of low-grade heat is quite common, the ORC gas-pressure motor combination is suitable for almost all industrial sectors. Special attention is paid to continuous residual flows in processes in the (petro) chemical industry.

What's new?

ORC is a well-known process for use at low temperatures, but the application suffers problems when both temperature (below 100 ° C) and pressure are low. As a result, electrical efficiency falls below 10% and the installation is no longer cost-efficient. The combination with the gas pressure motor (to create a higher pressure) makes it possible to achieve efficiencies of up to 14%. The combination, and therefore design and construction, are new. The test of a 'table model' has now been successfully completed.

Main research points

In this first phase of development, a bench table gas pressure motor was built and tested. Details of the investigation are confidential because patents are still pending.

Potential broader application

The potential for application of this ORC / engine combination in the Netherlands is estimated at more than 63.6 PJ, although this new technology must compete with alternatives like heat pumps, that upgrade low-value heat to re-usable steam. An added value of the ORC/gas pressure engine lies in the versatility of applications, which significantly increases the market. If 10% of the potential is operated, the benefit would still be more than 6 PJ of energy saving.

Duration

01-09-2015 - 28-02-2017

Project partners

Gasterra, Stedin, Voltair

Next steps

Talks with potential partners started for a follow-up from end of 2018, with a demonstration of the ORC/gas pressure engine.