Gasturbine in een koffiemok | Technisch Weekblad
Nieuws

Gasturbine in een koffiemok

Uitvinder dr.ir. G.J. Witteveen won vorige week de publieksprijs van de ID-NL Jaarprijs voor zijn uit één stuk gegoten micro-gasturbine, die geheel nieuwe toepassingen mogelijk maakt.

Haarlem – Een micro-gasturbine ter grootte van een flinke koffiemok, met een thermisch vermogen van 2 à 3 kilowatt – daarvoor kreeg Witteveen vorige week donderdag de publieksprijs, gekozen door lezers van De Telegraaf, bij de uitreiking van de ID-NL Jaarprijs voor uitvinder tijdens de beurs Holland Innovation.

De huidige kleinste gasturbines zijn vrijwel manshoog, met een thermisch vermogen van minimaal 150 kW. Die schaalverkleining opent uitzicht op geheel nieuwe toepassingsgebieden.

Witteveen hoopt dat zijn microturbine over 4 à 8 jaar de brander in de cv-ketel kan vervangen. Daarmee zou deze ineens zijn omgevormd in een warmtekrachtinstallatie die zowel warmte als stroom opwekt. De uitvinder: ‘Het principe is bewezen, nu nog de kostprijs omlaag en het rendement omhoog’.

Een gasturbine heeft vergeleken met een zuigermotor een hoog vermogen per kilogram gewicht, waardoor deze per eenheid vermogen kleiner kan zijn. Bovendien is het een relatief eenvoudige machine. Nadeel is dat het rendement rechtstreeks samenhangt met de afmetingen. Bij een grote gasturbine is de verhouding volume/oppervlak hoger, waardoor de interne energiehuishouding beter verloopt (bij een groot volume kan zich meer warmte ontwikkelen). Bovendien zijn de lekverliezen – lucht langs de schoepen – dan kleiner Bij een kleine machine verloopt de warmtehuishouding juist slechter en zijn de lekverliezen groter.

Witteveen heeft daar een oplossing voor gevonden in een onconventioneel ontwerp. Ter beperking van de lekverliezen is de hele machine – compressor brander en expansieturbine – uit één stuk gegoten. De microturbine bestaat uit nog slechts drie onderdelen. De gehele machine is gelagerd en roteert tijdens bedrijf.

De relatief hoge warmteverliezen van de microturbine (voortkomend uit het kleine volume) zijn in een cv-ketel geen probleem, omdat ze in de warmtewisselaar van de ketel worden omgezet in nuttige energie. Bij andere toepassingen – Witteveen denkt onder andere aan hybride auto’s kunnen die verliezen niet zo gemakkelijk worden benut.

Het elektrisch rendement van de machine is met tien procent aan de lage kant. Deze levert een vermogen van enkele honderden watts, voldoende voor normaal gebruik thuis, maar te weinig als er machines (afwasser, senseokoffiezetter) worden ingeschakeld. Dan moet het net bijspringen.

Witteveen (59) is kernfysicus en heeft onder andere aan de Heron-gasturbine (1,4 MW) gewerkt, ook een Nederlandse ontwikkeling. Zijn bedrijf Winno Combustion Technology heeft samen met geldschieter Azimuth Technology het bedrijf Micro Turbine Technology opgericht om de microgasturbine in de markt te zetten.

Ontvang de nieuwsbrief

Meld je nu aan!