« De onmogelijkheid van het elektrische lijnvliegtuig | Hoofdmenu | Low-tech Magazine op Papier »

02 maart 2019

Reacties

Feed U kunt deze conversatie volgen door in te schrijven op de reactiefeed van dit bericht.

Marieke

(1)

Wederom interessant artikel, dank je wel, Kris!
Ik hou nogal erg van multifunctionaliteit... Is het technisch mogelijk om warmtemolen en windmolen-voor-elektriciteit te combineren in één molen? En zo ja, is dat qua efficiëntie interessant?

Martin

(2)

Wat wordt ik toch altijd weer blij met al die artikelen in Lowtech magazine. Telkens gaat het weer bruisen wat nog meer mogelijk is samen met hetgeen in het gehele magazine is beschreven.

(Te) graag vertel ik erover aan mijn omgeving, die het met moeite kan behappen (kan aan mij liggen) binnen hun in het algemeen eenzijdige wereldbeeld, zoals over de energie transitie.

Begrijpende lezers en schrijvers moeten eigenlijk onze regeringen en werkgevers ongevraagd mogen informeren/adviseren tenminste voor het aangaan van onbevangen discussies over de onderwerpen.

Hoe krijgen we al die mensen nu zover dat ook zij eens gaan nadenken, wat de mogelijkheden zijn.

Lowtech magazine is voor hen al een brug te ver, als je alleen maar wilt zitten aan een 'klimaat vergadertafel'.

Henk Hubert

(3)

Prachtig artikel. Helaas is het bij ons in Limburg maar minimale windkracht. Toch moeten we ons bezinnen op alternatieve energie die ook per huishouden wordt opgewekt. Niet meer afhankelijk zijn van multinationals die de prijzen maken en niet met het milieu bezig zijn.

Hubert Steyns

(4)

Hallo Kris,

Wederom een goed artikel hoe wij andere energiebronnen moeten gaan gebruiken om aan onze (basis)-behoefte te blijven voldoen. Geen technicus zijnde vraag ik me af of de z.g. Bosman wind-watermolentjes een bruikbare oplossing zouden zijn om warmte op te wekken volgens de directe methode.

Deze 5 tot 7 meter hoge molentjes hebben een capaciteit van 90m3/uur bij een opvoerhoogte van plm. 60cm bij een tandwielverhouding van 3:1 en 4 wieken met een directe overbrenging. Een groter exemplaar met een tandwielverhouding van 4:1 en 8 wieken zou wellicht een heel eind komen.

De firma Bakker in IJlst (Friesland) maakt deze wind-water molentjes sinds 1911 nog steeds en zij worden intens gebruikt om in natuurgebieden water niveaus op peil te houden.

Groet, Hubert.

Joris

(5)

Is er ooit bestudeerd of het interessant is om een warmtepomp aan te drijven door een windturbine? Warmtepompen hebben een efficiëntie van X3 of x4. Dan wordt het helemaal makkelijk om je huis te verwarmen met wind.

kris de decker

(6)

@ Marieke

Dat kan in principe, maar het lijkt me niet zo'n goed idee. Van zodra je de elektrische componenten weer introduceert, verlies je het voordeel van lagere investeringskosten. Als je zowel warmte als elektriciteit wil, lijkt de keuze voor een windturbine interessanter. Als de batterij vol is, wordt de door wind opgewekte elektriciteit gebruikt om water te verwarmen. Maar dan ga je wel een veel grotere windmolen moeten plaatsen, want deze aanpak is een stuk minder energie-efficiënt. Twee verschillende molens is ook een optie.

@ Hubert

Interessant, die molentjes lijken mij inderdaad prima geschikt voor warmteproductie.

Hier is de link trouwens: https://www.bosman-water.nl/nl/producten/pompinstallaties/b4-windwatermolen/

@ Joris

Zie het artikel. De combinatie van een mechanische windmolen met een mechanische warmtepomp is inderdaad een zeer effectief en duurzaam verwarmingssysteem.

Jij bedoelt een windturbine + elektrische warmtepomp, maar als je de elektrische generator uit de windturbine haalt, en de elektrische motor uit de warmtepomp haalt, dan heb je een nog veel goedkoper, efficiënter en duurzamer systeem.

kris de decker

(7)

@ Martin

Ik begrijp wat je bedoelt. Het probleem met de huidige klimaat- en energiediscussie is inderdaad dat er binnen een bepaald kader wordt gedacht, terwijl dat kader precies het probleem vormt.

Een wereldbeeld veranderen vraagt tijd en wie het probeert wordt in het beste geval genegeerd of belachelijk gemaakt. In het slechtste geval beland je op de brandstapel.

Het klassieke boek over dit thema is "The structure of scientific revolutions", Thomas Kuhn, 1962.

Niek Vermeulen

(8)

Prachtig verhaal. Blijft de vraag waarom deze oude techniek niet doorzet. De overheid en installateurs willen iedereen aan de warmtepomp. Een ramp voor wie zijn huis niet optimaal heeft geïsoleerd. Het verhaal is dat je de energie met PV op je dak zelf kunt opwekken. Maar in de winter is het rendement van zonnepanelen belachelijk laag en de warmtevraag groot.

Accu's dan? Die zijn vervuilend en voorlopig hooguit geschikt om het verschil tussen dag en nacht op te vangen, niet om de seizoenen uit te vlakken. Het schoon stoken van hout (stenen kachels en droog hout!) gebruikt de energie in de tijd dat die nodig is.

Maar er is een nieuwe ontwikkeling en daar zou ik via Lowtech best meer over willen lezen: de zonnepanelen die waterstofgas produceren! Waterstof kun je opslaan en in de winter verstoken. Deze vinding van de Uni Leuven kwam in het nieuws. De claim was dat je zowel elektra als warmtevraag van een gezin zou kunnen dekken met 20 panelen. En 20 erbij voor de elektrische auto. Wanneer die claim klopt, is dat wereldnieuws!

Je kunt individueel waterstofgas produceren en verstoken wanneer het nodig is. Dan bereik je een echte waterstofrevolutie, die ons verlost van CO2-uitstoot, want die vindt bij verbranding van waterstofgas niet plaats.
Ik zou graag de mening van Chris over die vinding lezen.

kris de decker

(8)

@ Niek

> Blijft de vraag waarom deze oude techniek niet doorzet

Dat is niet de vraag. Het is een technologie die iedereen vergeten was. En de reden is uiteraard de overvloedige toevoer van goedkope fossiele brandstoffen.

> Maar er is een nieuwe ontwikkeling en daar zou ik via Lowtech best meer over willen lezen: de zonnepanelen die waterstofgas produceren!

Afwachten, zou ik zeggen. Zoals met elke andere vinding wil ik een wetenschappelijk artikel zien. Hoeveel energie gaat erin, hoeveel energie komt er uit. Hoe wordt de berekening afgebakend, wat wordt er wel of niet in rekening gebracht. Op basis van een nieuwsbericht kan ik dat allemaal niet beoordelen.

Dat ze naar eigen zeggen met eenvoudige materialen werken, klinkt alvast goed. Maar ze vergelijken het rendement met fotovoltaïsche zonnepanelen. In vergelijking met directe zonnewarmte (zonneboiler) of een warmtemolen is de efficiëntie van de warmteproductie bedroevend. En in een huishouden is de vraag naar warmte veel groter dan de vraag naar elektriciteit.

Een uitvinding van eigen bodem wordt in de nationale media altijd uitvergroot. In buitenlandse media is er over de "revolutionaire" uitvinding voor zover ik kan achterhalen helemaal niks te lezen. Enige scepsis is dus op zijn plaats, zeker in het huidige politieke klimaat waarin politici wanhopig op zoek zijn naar "oplossingen" (en wetenschappers naar onderzoeksfondsen).

Maar zoals gezegd: pas als er een grondige studie over verschijnt, kan ik er over oordelen. Dit is niet meer dan een eerste indruk.

Rob De Schutter

(9)

Hmm, als stadsbewoner moeilijk toe te passen tenzij een dergelijk ontwerp te combineren zou zijn met of warmtepomp en of Joule machine...(?) Maar m'n intuïtie zegt me dat het vermogen te laag zal zijn. Wat denkt lowtech?

Rob

(10)

https://goo.gl/images/oacMtM

Hubert Steyns

(11)

Begripsverwarring!

Ik denk dat we de begrippen en waar ze voor bedoeld zijn goed uit elkaar moeten houden. Als we praten over een wind-watermolen dan komt daar geen electriciteit aan te pas. De transmissie naar wat dan ook, een waterpomp, een warmtepomp, een hevelpomp geschiedt zuiver mechanisch en/of met een versnellings c.q. vertragingsbak.
De schakeling is dan van de molen-as naar de warmtepomp-as via een drijfstang. Bij dit geheel is geen electriciteit vereist. Dat is wat ik bedoelde met warmte opwekken volgens de directe methode.

Ter aanvulling nog een link voor een wind-watermolen:
http://www.bakker-ijlst.nl/windwatermolen

Groet,
Hubert.

kris de decker

(12)

Ik heb een paar kleine aanpassingen aan het artikel gemaakt om duidelijker te maken dat de warmtepomp altijd de efficiëntste optie is. Hier en daar lijk ik te zeggen dat de warmtemolen in zijn oorspronkelijke vorm (met waterrem) efficiënter is dan de elektrische warmtepomp, maar dat is natuurlijk niet zo. Het is de warmtemolen met mechanische warmtepomp die efficiënter is dan de windturbine met elektrische warmtepomp.

kris de decker

(13)

Lezer Cor Bouman stuurde deze interessante link door over de "vortex warmtegenerator":

https://dermotwhelanconstruction.com/teplovye-generatory-dlja-otoplenija#

Herman Vanmunster

(14)

Beste Kris,

De aangehaalde efficiëntie van 91% slaat volgens mij op het rendement van de eddy current heater, niet op het hele systeem. De studie in [8] bedoelt dus: de efficiëntie waarmee de mechanische energie van de rotatie-as van de warmtemolen omgezet wordt in nuttige warmte (zij hebben in hun studie trouwens een DC motor gebruikt om de rotatie van de molenas aan te drijven).

Je schrijft echter dat de efficiëntie van 'het systeem' 91% bedraagt. Dit is volgens mij dus een beetje misleidend. Een windturbine heeft een rendement van 35%..45%. Dit wil zeggen dat 35%..45% van de hoeveelheid beschikbare kinetische energie van de aanstromende luchtmassa (wind) kan omgezet worden in 'nuttige' kinetische energie van de as van de windturbine.

Hiervan wordt dan 91% omgezet in bruikbare warmte. Het nuttige rendement bedraagt dus 31,8...41%. Generatoren die de kinetische energie van de as van de molen omzetten in elektriciteit behalen een gelijkaardig rendement waardoor elektrische turbines even efficiënt zijn als warmtemolens.

Het nadeel van de elektrische variant is - zoals je zelf schrijft - inderdaad dat hij complexer (en duurder) is dan de puur mechanische variant, maar het grote voordeel is dat de opgewekte elektriciteit voor heel diverse toepassingen gebruikt kan worden, terwijl de toepassing van de warmtemolen beperkt is tot warmteproductie.

(PS: Het is ook makkelijk in te zien waarom een windmolen of -turbine geen hoog rendement van 90% kan behalen: in dat geval zou bijna alle bewegingsenergie uit de lucht (wind) gehaald worden, waardoor de lucht vlak voor en achter de turbine zo goed als stil zou komen te staan. Die 'prop' stilstaande lucht zou dan door de vers aanstromende wind moeten weggeduwd worden, waardoor die lucht snelheid verlies en het rendement bijgevolg daalt...)

kris de decker

(15)

@ Herman

"Het systeem" is inderdaad nogal vaag. Het klopt dat een windmolen niet alle energie uit de wind kan halen. Maar je kan "het systeem" ook afbakenen door het mechanische vermogen van de windmolen als startbasis te nemen. Voor het vergelijken van elektrische en mechanische aandrijving is het verlies dat jij noemt niet relevant, want het is voor beide opties gelijk.

Ik heb het onderzoek nog eens bekeken en het is me niet 100% duidelijk of de onderzoekers ook het energieverlies in de mechanische windmolen meerekenen. Maar die is 98% efficient -- dezelfde efficiëntie als de kettingaandrijving van een fiets. Het verlies van de elektrische motor moet niet worden meegeteld, want die simuleert in het experiment een mechanische windmolen (met joule machine of eddy current heater).

Maar inderdaad: de efficiëntie van beide opties is gelijk (ongeveer 90%) en het enige voordeel van de mechanische optie is dat er energie (en geld) wordt bespaard bij de productie van de windmolen.

Een mechanische windmolen met mechanische warmtepomp is wel efficienter dan een windturbine met elektrische warmtepomp, omdat er in dat geval nog een extra verlies optreedt in de motor van de (elektrische) warmtepomp.

Jacob

(16)

Bij traditionele molen De Hersteller in Sint Johannesga (Nederland) is geprobeerd rechtstreeks warmte op te wekken. Helaas liep men tegen technische problemen aan. Bij constant toerental werkte het systeem prima maar bij hogere toeren (windvlagen) raakten onderdelen overbelast. Voor watermolens zou het systeem mogelijk wel bruikbaar zijn. Zie pagina 10 van het verslag verduurzaming op
http://www.molendehersteller.nl/Wordpress/verslag/
Conclusie is eigenlijk dat systemen voor windmolens sterk wisselende toerentallen en vermogens aan moeten kunnen doordat de wind zo onregelmatig is. Dat geldt des te meer voor kleine molens want hoe lager hoe wisselvalliger de wind. Daar moet ook bij rendementsberekeningen rekening mee gehouden worden.

Martijn Reneman

(17)

Voor 'eddy current' is een goed Nederlands woord nl. 'wervelstroom'.

roland

(18)

@: "de vraag naar elektriciteit slechts een vijfde"
- Met de omzettingsverliezen is het aandeel veel groter en groeiend, terwijl het aandeel lage temperatuur warmte daalt.

@: "in geïndustrialiseerde landen wordt zelfs biomassa meestal ingezet voor de productie van elektriciteit in plaats van warmte."
- Biomassa wordt steeds meer ingezet voor het warmtenet en voor WKK (bij)stook dus voor stroom EN warmte,dit mede afhankelijk van het sturend subsidiebeleid.

kris de decker

(19)

@ roland

Neen, de omzettingsverliezen worden mee in rekening gebracht.

kris de decker

(20)

@ Jacob

Dank voor de link, zeer interessant. Toch stel ik me vragen bij de conclusie, die ook niet overeenkomt met de ervaring in Denemarken.

Vroegere windmolens hadden allerlei systemen om met windvlagen om te gaan. Zo werd de afstand tussen de maalstenen continu aangepast aan de kracht van de wind. Dus in plaats van de overbrenging heel sterk te maken, zoals zij als enige mogelijkheid suggereren, zou je toch ook een automatisch werkend mechanisch systeem kunnen gebruiken dat de windvlagen opvangt? Wel complexer dan bij een watermolen, dat klopt.

Een andere mogelijke verklaring voor de afwijkende conclusie is dat de Nederlandse windmolen een paar eeuwen ouder is dan de modernere windmolens die door de Denen werden gebruikt.

roland

(21)

De 20% voor elektriciteit - [3] figuur 1 - is ZONDER de omzettingsverliezen.

kris de decker

(22)

@ roland

Wat bedoel je met [3]? In het artikel verwijs ik immers naar referentie [1].

roland

(23)

Nederland is te zien als "gematigd" gebied

Gisèle

(24)

Hier ontbreekt het gegeven, dat er onvoldoende wind ter beschikking is los daarvan de minder infrastructuur impact van cilinder windmolens

Controleer uw reactie

Voorbeeld van uw reactie

Dit is slechts een voorbeeld. Uw reactie is nog niet ingediend.

Bezig...
Uw reactie kon niet worden ingediend. Fout type:
Uw reactie werd opgeslagen. Reacties worden gemodereerd en zullen pas zichtbaar worden als ze door de auteur zijn goedgekeurd. Nog een reactie achterlaten

De letters en cijfers die u invulde kwamen niet overeen met de afbeelding. Probeer opnieuw.

Als laatste stap voor uw reactie wordt gepubliceerd, gelieve de letters en cijfers in te vullen die die u ziet in de afbeelding hieronder. Dit voorkomt dat automatische programma's reacties achterlaten.

Problemen met het lezen van deze afbeelding? Alternatief bekijken.

Bezig...

Laat een reactie achter

Reacties worden gemodereerd en worden pas zichtbaar als ze door de auteur zijn goedgekeurd.

Uw informatie

(Naam is verplicht. E-mail adres wordt niet getoond bij de reactie.)

Abonneer

De Hefboombijl