PXL-GREEN & TECH BOUWT HOGESCHOOL OM TOT DUURZAAM LIVING LAB
Project rond optimalisatie van energiestromen wint Sanilec Award
Hoe kunnen de bestaande hernieuwbare energietechnieken worden gecombineerd om tot een optimalisatie van de energetische stromen van de HVAC-installatie te komen? De studenten Elektromechanica van PXL-Green & Tech in Diepenbeek gingen ver om een antwoord te geven op deze vraag. Ze bouwden de hogeschool om tot een heus living lab, met bijzondere aandacht voor toekomstgerichte technieken. En dat werd opgemerkt. Het departement mocht in april 2019 de Sanilec Award binnen de categorie Schoolprojecten in ontvangst nemen.
Zelf ook een bijzondere installatie voltooid? Neem dan deel aan de Sanilec Awards!
een bachelorproef over het living lab
PXL-GREEN & TECH
De hogeschool PXL telt 9.000 studenten, verspreid over zeven campussen in Hasselt, Diepenbeek en Genk. PXL-Green & Tech, een van de negen departementen, is gevestigd in Diepenbeek en goed voor circa 900 studenten. Het departement omvat onder meer de driejarige bacheloropleiding Elektromechanica (afstudeerrichtingen Klimatisering en Onderhoudstechnologie) met afgelopen academiejaar in totaal 120 studenten. Sinds september 2019 worden er ook graduaatopleidingen ingericht. “Die zijn zeer praktijkgericht, met als doelstelling het doen en kunnen, terwijl we in de bacheloropleiding focussen op weten en kennen", verduidelijkt Chris Hendrickx.
De lector Elektromechanica hoopt het aantal studenten techniek zo in ieder geval te zien aangroeien. “Vandaag kiezen nog velen in het secundair voor te algemene opleidingen," stelt hij, “waardoor ze een te beperkte affiniteit hebben met de technieken en zich dus niet in deze knelpuntberoepen zien doorgroeien. Terwijl de sector wel naarstig op zoek is naar goed opgeleide jonge beginners."
FOCUSPROJECT IN DUURZAME CAMPUS
Een van de strategische doelen uit het opleidingsbeleidsplan van Elektromechanica is het bouwen van een duurzame technologiecampus. De bijhorende leerlijn duurzaamheid heeft als doelstelling om de studenten op een duurzame manier te leren handelen.
Het driejarige focusproject (september 2016-2019) rond de optimalisatie van energiestromen ging na hoe bestaande veelvoorkomende hernieuwbare energietechnieken, zoals zonnepanelen en warmtepompen, kunnen samenwerken. Dit om tot een klimaatregeling te komen die het hele jaar door het gewenste comfort levert aan een zo hoog mogelijk rendement. Ongeveer 15 studenten werkten over de drie jaar mee aan het totaalproject, gaande van één dag tot vijf maanden.
SAMENWERKING OVER NIVEAUS HEEN
Het PXL-Green & Techgebouw dient als pilootproject of living lab, waardoor de campus niet alleen een doceer-, maar ook een experimenteerplek is. “Praktisch gezien betekent dit dat er duidelijk overleg moet zijn met derden, zoals de afdeling gebouwbeheer en de fabrikanten", weet Hendrickx. “Het project voorziet immers een deel van het gebouw van verwarming, koeling en verse lucht. De studenten hebben een grote verantwoordelijkheid, aangezien de installaties niet zomaar uit dienst kunnen worden gehaald, maar dat werkt ook motiverend. We beschouwen hen als 'junior-collega's'. Onder onze begeleiding voeren ze authentieke, praktijkgerichte opdrachten uit. Dit project was trouwens onmogelijk geweest zonder de steun van het bedrijfsleven, dat bijvoorbeeld onderdelen leverde tegen sterk verlaagd tarief."
DEMO-INSTALLATIE
Om na te gaan hoe de diverse technieken best op elkaar kunnen worden afgestemd, werd in een labo van de hogeschool een demo-installatie gebouwd. De gegevens worden continu gemonitord om het systeem te testen en juist af te stemmen.
De opstelling bestaat uit een warmtepomp, twee grote buffervaten (warm en koud), een warmtewisselaar, zonnesysteem, warmeluchtblazer, afgiftesysteem en satelliet, CO2-gestuurde ventilatie, appendages, sturing, logging en elektrokasten - alles samen goed voor zo'n 2,5 ton. Alvorens de demo-opstelling geplaatst werd, voerde de PXL-opleiding Bouw daarom eerst een stabiliteitsstudie uit.
BACHELORPROJECTEN
De studenten werkten mee aan de demo-installatie naar aanleiding van specifieke lesopdrachten, maar sommigen onder hen ook met het oog op hun bachelorproef.
Optimalisatie warmtepompinstallatie en integratie ventilatiesysteem
Brent Van Geel en Bram Houben leverden de thesis Optimaliseren warmtepompinstallatie voor educatieve doeleinden & integreren ventilatiesysteem op PXL-Green & Tech af. “We bekeken hoe de hele warmtepompinstallatie kan worden geoptimaliseerd om tot een didactische opstelling te komen, in combinatie met het verbeteren van de luchtkwaliteit in een klaslokaal. Dit met een zo laag mogelijk energieverbruik. Zo organiseerden we onder meer de voorbereidingen inzake de metingen, ontwikkelden en voerden we labo-opdrachten uit rond de warmtepompinstallatie, bouwden we een deel van de SWW-installatie, alsook het ventilatiesysteem en de bijbehorende CO2-sturing en logging."
“Dankzij ons eindwerk leerden we veel systemen kennen en hoe we een groot project moeten aanpakken. Dit stopt echter niet nu we afgestudeerd zijn. De data worden ter beschikking gesteld van de volgende generatie, die ermee aan de slag kan."
IJsenergiebuffer
Een ander project dat het afgelopen academiejaar bijdroeg aan het onderzoek, is de installatie van een ijsenergiebuffer, geschonken door Encon, op de campus. De plaatsing werd opgevolgd door Jaan Evens en Stef Luyten, die er hun eindwerk IJsbuffer en koeling in E007 aan koppelden.
“We stelden ons de vraag hoe we een operationele ijsbuffer met lucht-solarabsorber gekoppeld met een warmtepomp kunnen gebruiken voor freecooling, natural cooling én verwarming (door regenereren van de buffer in de zomer, voor optimale werking in de winter). Dit impliceerde de installatie van een lucht-solarabsorber tegen de gevel, de realisatie van leidingwerk, de selectie van geschikte componenten, de opbouw van een installatie in het labo, een dimensioneerbaar afgiftesysteem, het installeren van zo veel mogelijk dataverzamelaars en de mogelijkheid tot logging. Dit was een zeer leerrijke ervaring. We zijn van nul begonnen en zagen het project geleidelijk aan groeien."
Integratie ketelruimte in BIM-software
De bachelorproef van Pieter Delbaere is eveneens een best practice omtrent de integratie van onderwijs, onderzoek en industrie. Hij onderzocht of het mogelijk is om de ketelruimte te integreren in BIM.
Volgend jaar zal er met de informatie aan de slag worden gegaan. De studenten zullen bekijken hoe ze de huidige stookplaats kunnen optimaliseren/renoveren door integratie van een warmte-krachtkoppeling (wkk). Op die manier zal de efficiëntie van het productiesysteem beduidend hoger zijn.
TOEKOMSTIGE PROJECTEN
Naast het onderzoeksproject Optimalisatie van energiestromen en de uitwerking/realisatie van de wkk heeft Hendrickx nog diverse andere projecten in de pipeline zitten: “Volgend academiejaar zal het zonneboilerconcept grondig worden herzien. De studenten zullen ook een studie starten waarbij de pompenergie van de centrale stookplaats onder de loep wordt genomen. Veel installaties draaien immers met pompen die veel te zwaar zijn." Hendrickx blikt tot slot tevreden terug op de deelname aan de Sanilec Awards: “We ontvingen veel positieve reacties vanuit het bedrijfsleven. Zo kregen we onder meer de vraag om onderzoeksresultaten te delen. Ik zou elke school aanraden om aan deze wedstrijd deel te nemen."
Zelf ook een bijzondere installatie voltooid? Neem dan deel aan de Sanilec Awards!
