Industrial Heat Revolution
Publieke samenvatting / Public summary
Aanleiding
De Nederlandse industrie verbruikt jaarlijks circa 486 PJ aan proceswarmte, grotendeels opgewekt met aardgas. Warmtepompen zijn de meest energie-efficiënte elektrificatieroute voor proceswarmte tot 200°C: zij verbruiken twee tot vijf keer minder elektriciteit dan een e-boiler. Toch worden industriële warmtepompen in Nederland nauwelijks toegepast. De oorzaken liggen op vier vlakken. Aan de productzijde sluiten conventionele warmtepompen onvoldoende aan op industriële condities: zij leveren warm water in plaats van stoom, werken op PFAS-houdende koudemiddelen, of zijn beperkt in vermogen. Aan de integratiezijde leiden aanpassingen van de fabrieksinfrastructuur, met name de aansluiting op bestaande stoomnetten, tot installatiekosten die typisch een factor drie hoger uitvallen dan de hardware zelf. Bij stoomproductie met een warmtepomp gaat tot 50% van de arbeidsvraag verloren in het expansieproces — een dominante exergiepost bij de hoge temperatuurliften die voor industriële stoom nodig zijn. En een kip-ei-situatie rond industriële pilots remt opschaling: zonder draaiende referenties is er geen vertrouwen om als eerste in te stappen.
Doelstelling
Industrial Heat Revolution ontwikkelt en valideert een gestandaardiseerd en modulair industrieel warmtepompsysteem op natuurlijke koolwaterstoffen voor proceswarmte tot 130°C en stoom tot 200°C, in vermogens tot circa 10 MW per systeem. Het project integreert vijf innovatielijnen: opschaling van koeltechnische modules naar industriële capaciteiten, stoomproductie mogelijk maken, de Multiphase Pressure Exchanger (MPE) van HeatLift Dynamics integreren voor circa 15% COP-verbetering door reductie expansieverliezen, twee industriële bronsystemen (aquathermie en luchtbron) ontwikkelen en een component-gebaseerd rekenmodel van het integrale industriële warmtepompsysteem met daarop een onderbouwde methodologie voor selectie en dimensionering. Met het IHR-systeem wordt de inpassing in bestaande fabrieken een standaard modulaire installatie in plaats van een maatwerk-engineeringtraject.
Korte omschrijving
Dutek ontwikkelt en valideert een industriële koeltechnische module op isobutaan en ontwerpt butaan en isopentaanmodules. Daarnaast ontwikkelt en test Dutek een stoom-producerende butaanmodule (met parallelle validatie van een MVR-unit) en twee industriële bronsystemen: een aquathermie-module met insitu fouling-mitigatie en een industriële luchtbron voor proceslucht. Dit gebeurt in nauwe samenwerking met componentleveranciers Frascold (compressor), Alfa Laval (warmtewisselaars), Siemens (expansieventielen), WSE Turbo (MVR-unit) en Güntner (luchtbron). HeatLift Dynamics integreert en valideert de MPE in een warmtepompprototype op natuurlijke koudemiddelen van Dutek. Hogeschool Rotterdam onderzoekt via twee tot drie industriële casestudies de optimale systeeminpassing en ontwikkelt een componentgebaseerd rekenmodel met een onderbouwde selectie- en dimensioneringsmethodologie. Een klankbordgroep van industriële eindgebruikers en ketenpartners borgt de aansluiting op de praktijk.
Resultaat
Het project levert vijf gevalideerde elementen: • Een prototype van een industriële koeltechnische module op isobutaan met industrialiseerbare ontwerpen voor butaan- en isopentaanmodules op dezelfde architectuur; • Een gevalideerde stoom-producerende butaanmodule en een parallel gevalideerd MVR-prototype met afgestemde aansluitspecificaties richting 200°C; • Een geïntegreerde MPE van HeatLift Dynamics in een industrieel prototype op natuurlijke koudemiddelen; • Twee industriële bronsystemen: een aquathermie-module met fouling-mitigatie getest bij RWZI Beverwijk en een industriële luchtbronmodule voor proceslucht; • Een component-gebaseerd rekenmodel van het integrale industriële warmtepompsysteem, samen met een onderbouwde selectie- en dimensioneringsmethodologie en een open referentie-implementatie voor de bredere industriële sector. De opgedane kennis wordt direct benut voor certificering, serieproductie en marktintroductie bij Dutek en commerciële uitrol van de MPE-technologie bij HeatLift Dynamics in industriële warmtepompconfiguraties. Het bereikbare Nederlandse marktpotentieel bedraagt circa 70 PJ proceswarmte per jaar.
De Nederlandse industrie verbruikt jaarlijks circa 486 PJ aan proceswarmte, grotendeels opgewekt met aardgas. Warmtepompen zijn de meest energie-efficiënte elektrificatieroute voor proceswarmte tot 200°C: zij verbruiken twee tot vijf keer minder elektriciteit dan een e-boiler. Toch worden industriële warmtepompen in Nederland nauwelijks toegepast. De oorzaken liggen op vier vlakken. Aan de productzijde sluiten conventionele warmtepompen onvoldoende aan op industriële condities: zij leveren warm water in plaats van stoom, werken op PFAS-houdende koudemiddelen, of zijn beperkt in vermogen. Aan de integratiezijde leiden aanpassingen van de fabrieksinfrastructuur, met name de aansluiting op bestaande stoomnetten, tot installatiekosten die typisch een factor drie hoger uitvallen dan de hardware zelf. Bij stoomproductie met een warmtepomp gaat tot 50% van de arbeidsvraag verloren in het expansieproces — een dominante exergiepost bij de hoge temperatuurliften die voor industriële stoom nodig zijn. En een kip-ei-situatie rond industriële pilots remt opschaling: zonder draaiende referenties is er geen vertrouwen om als eerste in te stappen.
Doelstelling
Industrial Heat Revolution ontwikkelt en valideert een gestandaardiseerd en modulair industrieel warmtepompsysteem op natuurlijke koolwaterstoffen voor proceswarmte tot 130°C en stoom tot 200°C, in vermogens tot circa 10 MW per systeem. Het project integreert vijf innovatielijnen: opschaling van koeltechnische modules naar industriële capaciteiten, stoomproductie mogelijk maken, de Multiphase Pressure Exchanger (MPE) van HeatLift Dynamics integreren voor circa 15% COP-verbetering door reductie expansieverliezen, twee industriële bronsystemen (aquathermie en luchtbron) ontwikkelen en een component-gebaseerd rekenmodel van het integrale industriële warmtepompsysteem met daarop een onderbouwde methodologie voor selectie en dimensionering. Met het IHR-systeem wordt de inpassing in bestaande fabrieken een standaard modulaire installatie in plaats van een maatwerk-engineeringtraject.
Korte omschrijving
Dutek ontwikkelt en valideert een industriële koeltechnische module op isobutaan en ontwerpt butaan en isopentaanmodules. Daarnaast ontwikkelt en test Dutek een stoom-producerende butaanmodule (met parallelle validatie van een MVR-unit) en twee industriële bronsystemen: een aquathermie-module met insitu fouling-mitigatie en een industriële luchtbron voor proceslucht. Dit gebeurt in nauwe samenwerking met componentleveranciers Frascold (compressor), Alfa Laval (warmtewisselaars), Siemens (expansieventielen), WSE Turbo (MVR-unit) en Güntner (luchtbron). HeatLift Dynamics integreert en valideert de MPE in een warmtepompprototype op natuurlijke koudemiddelen van Dutek. Hogeschool Rotterdam onderzoekt via twee tot drie industriële casestudies de optimale systeeminpassing en ontwikkelt een componentgebaseerd rekenmodel met een onderbouwde selectie- en dimensioneringsmethodologie. Een klankbordgroep van industriële eindgebruikers en ketenpartners borgt de aansluiting op de praktijk.
Resultaat
Het project levert vijf gevalideerde elementen: • Een prototype van een industriële koeltechnische module op isobutaan met industrialiseerbare ontwerpen voor butaan- en isopentaanmodules op dezelfde architectuur; • Een gevalideerde stoom-producerende butaanmodule en een parallel gevalideerd MVR-prototype met afgestemde aansluitspecificaties richting 200°C; • Een geïntegreerde MPE van HeatLift Dynamics in een industrieel prototype op natuurlijke koudemiddelen; • Twee industriële bronsystemen: een aquathermie-module met fouling-mitigatie getest bij RWZI Beverwijk en een industriële luchtbronmodule voor proceslucht; • Een component-gebaseerd rekenmodel van het integrale industriële warmtepompsysteem, samen met een onderbouwde selectie- en dimensioneringsmethodologie en een open referentie-implementatie voor de bredere industriële sector. De opgedane kennis wordt direct benut voor certificering, serieproductie en marktintroductie bij Dutek en commerciële uitrol van de MPE-technologie bij HeatLift Dynamics in industriële warmtepompconfiguraties. Het bereikbare Nederlandse marktpotentieel bedraagt circa 70 PJ proceswarmte per jaar.
Om de kaart te tonen hebben we toestemming nodig voor statistiek cookies.