nieuws

Kandidaat Energy Enlightenmentz: HeatMatrix

Publicatie

9 Nov 2017

Categorie

Utilities

Soort

nieuws

Tags

Energy Enlightenmentz, enlightenmentz, HeatMatrix

HeatMatrix is een van de kandidaten die meedingen naar de Energy Enlightenmentz of the Year 2017. Tijdens het Industrie&Energie Congres op 12 december in Zoetermeer zal duidelijk worden wie de vakjury en het publiek uiteindelijk als winnaar aanwijst. De polymere warmtewisselaar kan in ieder geval voor een significante energiebesparing in de industrie zorgen.

In verbrandings- en droogprocessen gaat een behoorlijk deel van de opgewekte warmte verloren. De gemiddelde temperatuur van de rook- of afgassen die de schoorstenen van stoomketels, raffinaderij fornuizen, stoomreformers, naverbranders en industriële drogers verlaten, heeft doorgaans nog een temperatuur van honderd tot tweehonderd graden Celsius. Het terugwinnen van deze warmte met metalen warmtewisselaars is redelijk uitdagend omdat het rookgas corrosief wordt zodra de temperatuur van het rookgas onder het zuurdauwpunt, rond de 130 tot 150 graden Celsius, zakt van gasstromen waar zwavel, fluor, chloor of andere corrosieve stoffen in zitten. Om die reden laten veel fabrikanten van dit soort systemen die warmtewisselaar maar zitten. En dat is jammer, want daardoor gaat gemiddeld tien procent van de warmte die ontstaat bij verbranding of wordt gebruikt in een droogproces verloren via de schoorsteen.

Polymeer

HeatMatrix heeft hiervoor een oplossing gevonden door een warmtewisselaar toe te passen die gemaakt is van een high-performance polymeer. De ontwikkelaars van de HeatMatrix LUVO technologie (air preheaters / APH’s) geven aan dat de helft van die tien procent verloren energie alsnog teruggewonnen kan worden. Hiermee kan de industrie weer een stapje verder zetten in het terugdringen van de CO2-emissies.

Het hart van de HeatMatrix technologie wordt gevormd door een rigide matrix structuur van aan elkaar verbonden plastic pijpjes. ‘Deze pijpjes kunnen worden gebundeld tot iedere gewenste grootte en dus iedere capaciteit van warmtewisselaar’, zegt directeur Paul van Dillen van HeatMatrix. ‘De warmtewisselaar die wij leveren is meer dan tien keer lichter en drie keer compacter dan de gebruikelijke metalen warmtewisselaars. Dit maakt ze gemakkelijker te installeren op lastiger te bereiken plekken.’

Corrosie

Het gebruik van een warmtewisselaar van polymeer heeft meerdere voordelen ten opzichte van metaal. ‘Het probleem van metaal is dat het niet bestand is tegen zuren en andere corrosieve elementen, maar ook vervuiling van de warmtewisselaars beïnvloedt de prestatie van de warmtewisselaars negatief’, zegt Van Dillen. ‘Een uit polymeren opgebouwde warmtewisselaar kent deze problemen niet. Polymeren kunnen niet corroderen en zijn bovendien eenvoudig schoon te houden omdat stof en andere vervuilende deeltjes niet aan het oppervlakte hechten. Het is zelfs mogelijk om de warmtewisselaar met een ingebouwd schoonmaaksysteem te leveren, waardoor de prestatie gewaarborgd blijft. Afhankelijk van de toepassing zorgt een plc-aangedreven reinigingssysteem ervoor dat de warmtewisselaar eens in de zoveel tijd in-line wordt doorgespoeld.’

Ook met de warmteoverdracht zit het wel goed: doordat de warme en koude lucht in tegenstroom langs de dunne wanden van de HeatMatrix worden geleid, leveren ze een betere prestatie dan metalen warmtewisselaars.

Besparing

Een ander interessant aspect van de inzet van polymeren in plaats van metaal is dat hiermee veelal een totaal nieuw product is ontstaan. Van Dillen: ‘Naast de vervangingsmarkt die we zien in de petrochemie, is het vaak zo dat we niet een bestaande warmtewisselaar vervangen maar onze innovatieve technologie juist toevoegen om bestaande en nieuwe systemen efficiënter te maken. Het beste zou zijn als de warmte van stoomketels of fornuizen helemaal niet meer wordt afgevoerd via de schoorsteen, maar tot dat mogelijk is, biedt onze technologie het beste alternatief. De IEA heeft uitgerekend dat zestig procent van de CO2-reductie van energie efficiency-maatregelen moet komen. Daar kunnen we een nadrukkelijke bijdrage aan leveren. Enige uitdaging is dat de zware industrie nog redelijk conservatief en terughoudend is met investeringen in nieuwe innovatieve technologieën zoals die van HeatMatrix. Nu leveren wij onze technologie al vanaf 2011 en hebben we inmiddels een behoorlijk aantal grote klanten in diverse industrie segmenten die de HeatMatrix warmtewisselaars gebruiken. Alle installaties draaien naar volle tevredenheid  van onze klanten en dus kan met recht gezegd worden dat onze technologie zich inmiddels heeft bewezen. Gelukkig zien we dat ook de industrie maatschappelijk verantwoord ondernemen steeds meer hoog in het vaandel draagt. Bovendien dwingt de wetgever de industrie ook steeds meer om besparende maatregelen door te voeren.’

Terugverdientijd

Het potentieel van de inzet van warmtewisselaars is volgens Van Dillen groot. ‘We hebben berekend dat als alle schoorstenen in Rotterdamse haven zijn uitgerust met een HeatMatrix warmtewisselaar, we met de bespaarde energie tien procent van de Rotterdamse huishoudens kunnen bedienen. We hebben ook berekend dat de wereldmarkt voor corrosieve en vervuilingsgevoelige restwarmte een bedrag van twee miljard euro vertegenwoordigt. Misschien nog wel belangrijker: iedere euro die in de HeatMatrix-technologie wordt geïnvesteerd, levert tien keer meer energie op, in de vorm van besparing, dan een zonnepark in de vorm van elektriciteit. Het zou dus standaard moeten worden dat iedere schoorsteen wordt uitgerust met een warmtewisselaar.’

Uiteraard vergt een additionele technologie wel een hogere investering, maar volgens Van Dillen is deze binnen twee jaar terug te verdienen. ‘Tenminste, als een fabrikant de HeatMatrix direct in zijn ontwerp meeneemt. Helaas hebben we tot nog toe veel te maken met retrofits in bestaande installaties. Maar ook in die gevallen zijn terugverdientijden van ruim onder de vijf jaar mogelijk.’

Bron: Utilities