Doctoraat in de ingenieurswetenschappen: werktuigkunde-elektrotechniek

Evaluatie van een alkalische brandstofcel als micro-warmtekrachtkoppeling (micro-WKK) voor gebouwtoepassingen door middel van simulatie


Doctorandus Publieke verdediging
Naam: Ivan Verhaert   Datum: Dinsdag 29/01/2013 om 16:00 
Adres: ()
, null null
  Lokatie: auditorium E, eerste verdieping, Jozef Plateaustraat 22, 9000 Gent
Contact FEA: info.ea@ugent.be   Taal: Nederlands

Curriculum
Burgerlijk ingenieur werktuigkunde-elektrotechniek: optie mechanische energietechniek, Universiteit Gent, 2003
Aggregaat (lerarenopleiding) in de Natuurkunde

Promotor
Michel De Paepe

Examencommissie
em. prof. Hendrik Van Landeghem
Michel De Paepe (EA08)
Sebastian Verhelst, Universiteit Gent, Faculteit Ingenieurswetenschappen en Architectuur, EA08 - Vakgroep Elektromechanica, Systeem- en Metaalengineering, Sint-Pietersnieuwstraat 41, Technicum blok 4, 9000 Gent
E: sebastian.verhelst@ugent.be
Alexis De Vos
Griet Janssen
Grietus Mulder
Lieve Helsen
Dirk De Keukeleere

Onderzoeksthema

Er is een groeiende interesse voor (micro-)warmtekrachtkoppeling (micro-WKK) als energiesysteem in gebouwtoepassingen. De gelijktijdige opwekking van elektriciteit en warmte bij WKK zorgt immers voor een efficiënte energiebenutting; bovendien is deze technologie complementair met andere duurzame elektriciteitsproductiesystemen. Door betere isolatie in gebouwen wijzigt de verhouding van de warmtevraag t.o.v. elektriciteitsbehoefte, waardoor brandstofcellen als technologie voor micro-WKK steeds interessanter worden. In dit werk is het potentieel van de alkalische brandstofcel als micro-WKK in gebouwen onderzocht. Hiervoor is een gevalideerd model ontwikkeld dat inzicht geeft in de elektrische en thermische prestatie en bijkomend in de waterhuishouding van de brandstofcelstack. Dit laatste is immers een bijkomende randvoorwaarde voor een stabiele systeemintegratie. Door middel van simulatie zijn diverse systeemconfiguraties en regelstrategieën geëvalueerd. Met het ontwikkelde model, werd het gebruik van een WKK op basis van alkalische brandstofceltechnologie onderzocht in een woning en in een kantoor. Ondanks een gunstig deellastgedrag bij het gebruik van een brandstofcel, zijn de besparingen beperkt. Enkel in het kantoor worden positieve resultaten bekomen; het lage omzettingsrendement van primaire energie naar waterstofgas vormt de voornaamste uitdaging voor de toekomst. Dit kan bijvoorbeeld door de productie van waterstofgas zelf te verduurzamen. Het model kan hierbij ingepast worden om dergelijke nieuwe slimme systemen te bestuderen.


Taal proefschrift
Engels

Documenten