Foredragsholder: Hans Henrik Hansen, Teknologisk Forskningsleder.

Præsentationer af emnet: "Foredragsholder: Hans Henrik Hansen, Teknologisk Forskningsleder."— Præsentationens transcript:

1 Foredragsholder: Hans Henrik Hansen, Teknologisk Forskningsleder.
Civilingeniør, Ph.D., HD-O, Cand. Merc. AU-HIH’s tekniske forskningsområder: Vedvarende energi: Solfangere og solceller Brint elektrolysører, brintmotorer og metanol reformere Vindmøller: Vingedesign. AU-HIH koncept møllen Bio etanol, bølgeenergi. Computersimuleringer: Design af produkter, f.eks. Møbler, industrianlæg. Simulering af design, f.eks. spændinger og deformationer, temperatur, flow og tryk. Informationsteknologi: Trådløse teknologier f.eks. mobiltelefoner. Microcontroller reguleringer. Web teknologier

2 Vedvarende energi i Danmark
Avisoverskrifter: TV2 9. august 2009: Olien i Nordsøen slipper op i 2018. Berlingske tidende 17. august 2009: Danmarks naturgas i Nordsøen slipper op : I 2012 er vi ikke længere selvforsynende og lagrene er tomme i Kilde: DONG. Typer af energiproduktion: Fossile brændstoffer: Kul, naturgas, olie Vedvarende energi: Vindkraft, solceller, solfanger, biomasse, bølgeenergi. Energi lagring: Brintmotorer, brændselsceller, Elektrolysører. Metanolreformere. Energipolitik (VK regeringen januar 2007): I 2025 skal 30% af energien komme fra vedvarende energi. Februar 2011: Klima- og energiminister Lykke Friis Energi Strategi 2050: I 2020 skal 33% komme fra vedvarende energi. I 2050 skal Danmark være fri af fossile brændsler. Direktør Anders Eldrup, DONG: 85% fra vedvarende energi inden 25 år.

3 El produktion: Kul: 51%. Vedvarende energi: 28%. Naturgas: 18%
El produktion: Kul: 51%. Vedvarende energi: 28%. Naturgas: 18%. Olie: 3%. Asnæsværket Kalundborg (Kul) 1100MW el og 500 MW varme Herningværket Træflis

4 Vindkraft: 67%. Biomasse (affald, halm, træ, biogas): 33%.
Horns rev 160MW husstande Inbicon Kalundborg Halm Bioethanol

5 Vedvarende energi: 36%. Gas: 31%. Kul: 29%. Olie: 4 %.

6 Biomasse: 66%. Affald: 33%. Biogas: 2%. Vindkraft: 0%.

7

8 AU-HIH’s vision for fremtidens energiforsyning: Stand-alone mikro kraftvarmeværker.

9 Forskningsresultater:
Vindmøller: Udvikling af vinger i glasfiber og i opskummet PET (forsøgt patenteret). Udvikling af AU-HIH koncept møllen. Kan pakkes i en lille kasse. Solfanger: Udvikling af nyt koncept med høj virkningsgrad. Artikel under publicering. Solcelle: Udvikling af solpanel tracker. Brint: Ombygning af nødstrømsanlæg baseret på benzin motor ved at erstatte karburatoren med en gasmixer der blander brint og luft. Artikel under publicering. Udvikling af elektrolysør. Avanceret design og katalytiske elektroder. Artikel under udvikling. Metanolreformer: Omdanner vand og metanol til brint og CO2. Artikel under udvikling. Biogas reaktor: Udvikling af reaktor, som omdanner brint og CO2 til metan. Bio ethanol: Udvikling af 1. generation bioethanol anlæg. Artikel under publicering.

10

11 Økonomi: Anlægspris: 37. 000,- kr. Forbrug: 14. 000,- kr
Økonomi: Anlægspris: ,- kr. Forbrug: ,- kr. Indtjent efter 2.6 år. Energianlæg Inves-tering (kr.) Produktion kWh og kr. pr. år Forbrug husstand Indtjent efter (år) Vindmølle 5 kW 10.000,- 5kW x 2700h = 13.500kWh = ,- kr. Elforbrug: kWh á 2,13 kr./kWh = 6975,- kr. 2 Solfanger 20 m2 10 kW 15.000,- 10kWx1495h = kWh = 7.924,- kr. Fjernvarme forbrug: kWh á 0,53 kr./kWh = 7.013,- 1 Elektrolysør og tank 5kW 8.000,- Brintmotor og generator 4.000,- jan feb mar apr maj jun jul aug sep okt nov dec tot sol 43 69 110 162 209 196 186 128 87 54 1495 vind 2700

12 Mølle vinger: Vores vinger er baseret på en sandwich konstruktion, hvor skallerne er vakuum formet og der er skummet op mellem skallerne og indlagt en bærebjælke. Computersimuleringer og beregninger viser, At ved 25 m/s giver det en kraft på 225N på Vingen. Vi har belastet vingen med 350 N og kan ikke opnå brud. Ved 225 N er udbøjningen 70 mm. Resonansfrekvensen er målt til 9 Hz.

13 Solfanger: Vores solfanger består af en aluminium absorber, som er mon- teret med en U-profil for at øge over- flade areal og afstive mod udbøjning pga. vandtrykket. Sol energien kommer ind gennem et enkeltlags glas, som sænker udstrålingstabet og rammer absorberen. På bagsiden løber vand i 2mm høje og 80 mm bredde kanaler, som er skabt v.hj.a. gummistrimler. Vi får en temperaturstigning på 110C pr. m2 og en virkningsgrad på 72% ved et solindfald på 1000 W/ m2 .

14 Brint motor: Et nødstrømsanlæg baseret på en benzinmotor og en el generator er ombygget til at køre på brint. Karburatoren er fjernet og erstattet med en gasmixer, som mixer brint og luft og forbrænder det i cylinderen: 2H2 + O2 -> 2H2 O + varme. Der sidder en trykmåler, ventil og flowmåler både for brint og luft, således at blandingsforholdet kan reguleres, idet effekten på generatoren måles og blandingsforholdet regu- leres af en microcontroller

15 Virkemåde elektrolysør: Anode reaktion (oxidation): Katode reaktion (reduktion): Total reaktion:

16 Metanol reformer: Omdanner vand H2O og metanol CH3OH til kuldioxid CO2 og brint H2 ved 2500C og atmosfærisk tryk: CH3OH + H2O -> CO2 + 3H2 For at fremme processen er katalysepladen galva- nisk belagt med kobber oxid, CuO (55%), alumi- nium oxid Al2O3 (25%) og zink oxid ZnO (8%). Processen: Slip katalyse plade med sandpapir. Æts overflade i NaOH. Æts i HCl. Lav opløsning af CuSO4, 2Al33SO4, ZnSO4 og H2SO4. Udfæld kobber, aluminium og zink. Drift: 2500C varm olie pumpes ind i oliekanalen og varmer katalysepladerne op. Vand og metanol ledes i væskeform ind og fordamper på den varme plade, og omdannes til brint og CO2.

17 Aarhus Universitet Handels- og Ingeniørhøjskolen i Herning Præsentation af AU-HIH’s tekniske forskningsområder Foredragsholder: Hans Henrik Hansen Teknologisk Forskningsleder. Civilingeniør, Ph.D., HD-O, Cand. Merc. Emne: Vindtunnel til undersøgelse af strømning omkring møllevinger, naceller og tårne. Teori: Et emne som er udsat for en strømmende vind eller væske bliver udsat for en strømningskraft givet ved: Fdrag = ½ · ρ · v2 · Ashadow · Cdrag Eksempel: Dskive = 80mm. Ashadow = π/4 · Dskive 2 = 5027mm2, ρluft = 1.22kg/m3, vluft = 20m/s. Fdrag = ½ · 1.22kg/m3 · (20m/s)2 · 0.005m2 · 1 = 1.2N.