Heee,

Ik ben Splinther en ik studeer werktuigbouwkunde aan de TU Delft. Cool onderwerp!! Ik zal jullie hieronder een aantal tips en adviezen geven.

Als je echt een simpele proef wil doen zou ik een aantal vloeistoffen uitzoeken met verschillende viscositeiten die al wel gebruikt worden in de hydrauliek. Zo weet je dat ze in ieder geval goed zullen werken. Wat jullie dan gaan uitzoeken is wel het beste per bepaalt doel werkt. Ja kan online heel makkelijk kleine hydrauliek buisjes vinden, deze kan je dan vullen met wat voor vloeistof jullie ook willen. Je kan dan een opstelling maken met een drukmeter of bijvoorbeeld met een gewichtsmeter met een haak eraan. Hiermee kan je de hydraulisch kracht dan berekenen.
Voor de hydraulische cilinders zou ik gwn op aliexpress kijken. Leuk om de test ook te doen met huis tuin en keuken vloeistoffen bijvoorbeeld honing of iets dergelijks, zo zie je ook hoe die in vergelijking staan tot andere vloeistoffen. Je zou ook aan de gaan met een spuit, dit zal alleen moeilijker zijn om de kracht te berekenen.

Ik hoop dat jullie heirmee kunnen beginnen, als er nog meer vragen zijn hoor ik het graag!

Groetjes,
Splinther van Rappard
PWS Team
TU Delft

Beste Kaz Aalbers, Niels Looijer en Arjun Veeraraghavan,

Wat een leuke vraag, ik heb mij er even een beetje in verdiept. Ik ben toen tot onderstaande conclusie gekomen.

Voor aardwarmteboringen op een diepte tussen 1500 en 3000 meter is het type ondergrond erg belangrijk, omdat niet alle gesteenten geschikt zijn om warmte en water te geleiden. Uit verschillende wetenschappelijke artikelen en betrouwbare bronnen zoals TNO en NLOG blijkt dat vooral doorlatende sedimentaire gesteenten geschikt zijn voor geothermie, terwijl zouten en kleiige lagen zoveel mogelijk moeten worden vermeden.
Zandsteen wordt wereldwijd en ook in Nederland (zoals in Zuid-Holland) beschouwd als het meest geschikte gesteente voor aardwarmte. Dit komt doordat zandsteen een goede porositeit en permeabiliteit heeft: het bevat kleine open ruimtes waarin warm water zich kan verzamelen en het laat dit water ook goed doorstromen tussen de productie- en injectieput. Vooral het Rotliegend zandsteen en soms ook Trias-zandsteen worden in Nederland vaak gebruikt als geothermische reservoirs.

Ook kalksteen (carbonaten) kan geschikt zijn voor aardwarmte, vooral wanneer het natuurlijke scheuren of breuken bevat. In zulke gevallen kan dit gesteente namelijk ook voldoende doorstroming toestaan. In sommige landen wordt zelfs graniet gebruikt als warmtebron, maar dit gebeurt alleen wanneer het kunstmatig wordt gescheurd om de doorlaatbaarheid te verhogen (Enhanced Geothermal Systems, EGS). Dit is technisch complexer en duurder en wordt daarom minder vaak toegepast.

Daarentegen zijn sommige gesteenten juist ongeschikt of vormen ze risico’s. Zout- en evaporietlagen, zoals die uit de Zechstein-formatie, worden bij geothermie zoveel mogelijk vermeden. Zout lost namelijk op in warm water, waardoor het boorgat instabiel wordt en er ernstige corrosieproblemen kunnen ontstaan. Daarnaast kunnen zulke lagen de constructie van de put bemoeilijken. Klei en schalie zijn eveneens ongeschikt omdat ze vrijwel geen water doorlaten. Dit maakt ze waardeloos als reservoirgesteente. Bovendien kunnen kleilagen uitzetten als ze met water in aanraking komen, wat tot instabiliteit van de boorput kan leiden. Ook gesteenten met veel opgeloste mineralen kunnen problemen geven door afzettingen (scaling) van bijvoorbeeld kalk of zout, wat leidingen en warmtewisselaars kan verstoppen.

Samengevat: zandsteen is het meest geschikte gesteente voor aardwarmteboringen op 1500–3000 meter diepte, gevolgd door kalksteen onder de juiste omstandigheden. Zoutlagen moeten zoveel mogelijk worden vermeden en klei- en schalielagen zijn ongeschikt als aardwarmtereservoir. Deze inzichten worden ondersteund door onder andere TNO-publicaties en internationale geothermieonderzoeken.

Ik hoop dat jullie hier iets aan hebben, anders hoor ik het graaf!

Groet Splinther

Hoi Gelmar,

Leuk onderwerp, en goed dat je over het opslagdeel nadenkt. Wat jij beschrijft – een hogedruktank combineren met vacuümisolatie – lijkt op wat men “cryo-compressed hydrogen” noemt. Daarbij wordt waterstof gekoeld tot lage temperatuur (rond 20 K) én onder druk opgeslagen, om de energiedichtheid te verhogen.

De lage temperatuur heeft vooral invloed op materiaalgedrag en krimp. Door afkoeling trekt het metaal samen (ongeveer 0,2–0,4% in lengte van kamertemperatuur tot 20 K), wat interne spanningen veroorzaakt tussen liner en vezelversterking. Ook verandert de taaiheid van het materiaal; austenitische RVS-soorten behouden hun sterkte en taaiheid beter dan hoogsterke staalsoorten, die bros kunnen worden door waterstof.

Qua berekening kun je de thermische krimp schatten met: ΔL/L = α*ΔT

en de drukverandering met P_2 = P_1T2/T1V1/V2

Bij vloeibare waterstof bepaalt de verzadigde dampdruk (ongeveer 1 bar bij 20 K) de druk.

Als je wilt, kan ik je helpen met een eenvoudig rekenvoorbeeld of Excel-blad om dit inzichtelijk te maken.

Groet Splinther
PWS Team
TU Delft

Heee,

Ik ben Splinther en ik studeer werktuigbouwkunde aan de TU Delft. Cool onderwerp!! Ik zal jullie hieronder een aantal tips en adviezen geven.

Als je echt een simpele proef wil doen zou ik een aantal vloeistoffen uitzoeken met verschillende viscositeiten die al wel gebruikt worden in de hydrauliek. Zo weet je dat ze in ieder geval goed zullen werken. Wat jullie dan gaan uitzoeken is wel het beste per bepaalt doel werkt. Ja kan online heel makkelijk kleine hydrauliek buisjes vinden, deze kan je dan vullen met wat voor vloeistof jullie ook willen. Je kan dan een opstelling maken met een drukmeter of bijvoorbeeld met een gewichtsmeter met een haak eraan. Hiermee kan je de hydraulisch kracht dan berekenen.
Voor de hydraulische cilinders zou ik gwn op aliexpress kijken. Leuk om de test ook te doen met huis tuin en keuken vloeistoffen bijvoorbeeld honing of iets dergelijks, zo zie je ook hoe die in vergelijking staan tot andere vloeistoffen. Je zou ook aan de gaan met een spuit, dit zal alleen moeilijker zijn om de kracht te berekenen.

Ik hoop dat jullie heirmee kunnen beginnen, als er nog meer vragen zijn hoor ik het graag!

Groetjes,
Splinther van Rappard
PWS Team
TU Delft

He Isabel,

Ik ben Splinther en studeer Werktuigbouwkunde an de TU Delft. Cool onderwerp en heel erg van deze tijd, leuk! Ik ben er even wat dieper op ingegaan en ben hierop uitgekomen.
Voor een klein off-grid wooncluster van vijf huisjes is de beste en meest efficiënte combinatie meestal: zonnepanelen + batterijopslag, en eventueel windenergie als er genoeg wind is. Zonnepanelen zijn goedkoop, betrouwbaar en leveren in Nederland het hele jaar door goed stroom. In de winter wekken ze minder op, maar dat kun je opvangen met een batterij (bijvoorbeeld een lithium-ijzerfosfaatbatterij). Die slaat de energie overdag op en levert ’s nachts of bij bewolking stroom terug.

Windenergie vult de zonne-energie goed aan, vooral in de winter wanneer er minder zon is. Maar kleine windmolens leveren alleen goed als ze op een hoge mast (20–30 meter) staan op een open, winderige plek. In een bebouwde of bosrijke omgeving wekken ze vaak te weinig op om rendabel te zijn.

Voor vijf huisjes die samen ongeveer 25 kWh per dag gebruiken, heb je meestal genoeg aan: 15–25 kWp aan zonnepanelen (ongeveer 60–80 m²), een batterij van 30–60 kWh voor één tot twee dagen stroomreserve.Een kleine windturbine kun je toevoegen als er veel wind is, zodat je in de winter minder van de batterij hoeft te gebruiken.4

Ik hoop dat je hier iets aan hebt anders hoor ik het graag!

Groet Splinther
PWS team
TU Delft

He Ise,

Ik ben Splinther en studeer Werktuigbouwkunde aan de TU Delft. Leuk onderwerp, en best een leuke uitdaging. Ik heb even gekeken naar jullie infrormatie en ben hierop uitgekomen.
Je kunt berekenen hoe sterk de elektromotor moet zijn met de formule: vermogen = weerstand × snelheid. De weerstand van de boot hangt af van het gewicht, de vorm van de drijvers en de snelheid waarmee je wilt varen. Voor jullie catamaran van ongeveer 3 kilo kun je schatten dat er bij lage snelheden weinig weerstand is, maar dat die snel toeneemt naarmate de boot sneller gaat.
Uit de berekeningen blijkt dat de boot bij een snelheid van ongeveer 1 meter per seconde (3,6 km/u) ongeveer 2 watt elektrisch vermogen nodig heeft, bij 2 meter per seconde (7,2 km/u) ongeveer 15 watt, en bij 2,5 meter per seconde (9 km/u) ongeveer 30 watt. Dat betekent dat je niet zo veel energie nodig hebt om rustig te varen, maar dat het vermogen flink stijgt als je sneller wilt.
Jullie zonnepaneel van ongeveer 0,18 vierkante meter met een rendement van ongeveer 20 procent levert op een zonnige dag rond de 30 watt. Dat is dus net genoeg om de boot op zonne-energie te laten varen met een snelheid van rond de 2 meter per seconde.
Een goede keuze is een brushed elektromotor van 20 tot 40 watt die werkt op 6 tot 12 volt, bijvoorbeeld een type 540-modelmotor. Daarbij past een luchtpropeller van 8 tot 9 inch zoals die ook bij modelvliegtuigen gebruikt wordt. De motor drijft de propeller aan, die lucht naar achteren blaast en zo de boot vooruitduwt.
Omdat de zon niet altijd even fel schijnt, is het handig om een kleine buffer te gebruiken, zoals een klein accuutje of supercondensator. Die kan even wat extra stroom leveren bij het opstarten of als er een wolk voor de zon schuift.
Ik hoop dat je hier wat aan hebt. Anders hoor ik het graag!

Groet Splinther
PWS Team
TU Delft

He Yona,

Ik ben Splinther en studeer Werktuigbouwkunde an de TU Delft. Leuk dat je bij ons terecht bent gekomen voor je PWS, zoiets is zeker mogelijk! Het idee is wel dat je zelf met een idee of wat concrete vragen komt, wij kunnen je daarna daarmee zeker helpen wat grote stappen in de goeie richting te zetten. Een kleine cel is mogelijk, je kan op internet veel kleine kopen. Ik bedoel hiermee niet dat je dat moet doen :), maar kijk of je iets in die richting zelf kan gaan nameken. Ga daar even over nadenken en dan kunnen we er weer en keer samen over sparren. Klinkt dat oke?

Groet Splinther
PWS team
TU Delft

Beste Floor en Jonne,

Wat leuk dat jullie voor jullie PWS de Vizcayabrug hebben gekozen. Dat is een interessant onderwerp, omdat deze brug goed laat zien hoe natuurkunde in de bouw wordt toegepast, zoals trekkrachten in de kabels en drukkrachten in de torens.
Een maquette is een prima manier om deze krachten zichtbaar te maken. Voor een stevig model raden we aan om satéprikkers of balsa hout te gebruiken voor de torens en vakwerkconstructies, omdat dit licht en sterk is. Voor de kabels kun je het beste visdraad of dun metaaldraad gebruiken. Karton of dun triplex is geschikt voor de basis en het brugdek. Gebruik houtlijm of secondelijm voor stevige verbindingen.
Bouw het model stap voor stap: eerst de torens, daarna de hoofdkabels, vervolgens de hangkabels en als laatste het brugdek of de gondel. Verwerk driehoeken in de constructie voor stevigheid: dat voorkomt doorbuiging.

Op deze manier kan je een vrij simpele maar wel representeerbare brug kunnen maken, laat maar weten als jullie nog wat specifiekere vragen hebben!

Met vriendelijke groet,

Splinther van Rappard

Beste Kaz Aalbers, Niels Looijer en Arjun Veeraraghavan,

Wat een leuke vraag, ik heb mij er even een beetje in verdiept. Ik ben toen tot onderstaande conclusie gekomen.

Voor aardwarmteboringen op een diepte tussen 1500 en 3000 meter is het type ondergrond erg belangrijk, omdat niet alle gesteenten geschikt zijn om warmte en water te geleiden. Uit verschillende wetenschappelijke artikelen en betrouwbare bronnen zoals TNO en NLOG blijkt dat vooral doorlatende sedimentaire gesteenten geschikt zijn voor geothermie, terwijl zouten en kleiige lagen zoveel mogelijk moeten worden vermeden.
Zandsteen wordt wereldwijd en ook in Nederland (zoals in Zuid-Holland) beschouwd als het meest geschikte gesteente voor aardwarmte. Dit komt doordat zandsteen een goede porositeit en permeabiliteit heeft: het bevat kleine open ruimtes waarin warm water zich kan verzamelen en het laat dit water ook goed doorstromen tussen de productie- en injectieput. Vooral het Rotliegend zandsteen en soms ook Trias-zandsteen worden in Nederland vaak gebruikt als geothermische reservoirs.

Ook kalksteen (carbonaten) kan geschikt zijn voor aardwarmte, vooral wanneer het natuurlijke scheuren of breuken bevat. In zulke gevallen kan dit gesteente namelijk ook voldoende doorstroming toestaan. In sommige landen wordt zelfs graniet gebruikt als warmtebron, maar dit gebeurt alleen wanneer het kunstmatig wordt gescheurd om de doorlaatbaarheid te verhogen (Enhanced Geothermal Systems, EGS). Dit is technisch complexer en duurder en wordt daarom minder vaak toegepast.

Daarentegen zijn sommige gesteenten juist ongeschikt of vormen ze risico’s. Zout- en evaporietlagen, zoals die uit de Zechstein-formatie, worden bij geothermie zoveel mogelijk vermeden. Zout lost namelijk op in warm water, waardoor het boorgat instabiel wordt en er ernstige corrosieproblemen kunnen ontstaan. Daarnaast kunnen zulke lagen de constructie van de put bemoeilijken. Klei en schalie zijn eveneens ongeschikt omdat ze vrijwel geen water doorlaten. Dit maakt ze waardeloos als reservoirgesteente. Bovendien kunnen kleilagen uitzetten als ze met water in aanraking komen, wat tot instabiliteit van de boorput kan leiden. Ook gesteenten met veel opgeloste mineralen kunnen problemen geven door afzettingen (scaling) van bijvoorbeeld kalk of zout, wat leidingen en warmtewisselaars kan verstoppen.

Samengevat: zandsteen is het meest geschikte gesteente voor aardwarmteboringen op 1500–3000 meter diepte, gevolgd door kalksteen onder de juiste omstandigheden. Zoutlagen moeten zoveel mogelijk worden vermeden en klei- en schalielagen zijn ongeschikt als aardwarmtereservoir. Deze inzichten worden ondersteund door onder andere TNO-publicaties en internationale geothermieonderzoeken.

Ik hoop dat jullie hier iets aan hebben, anders hoor ik het graaf!

Groet Splinther

He @Hannemiddelberg,

Wat leuk dat je zo hulp zoekt voor je pws, slim! Ik wilde gewoon even laten weten dat ik ook altijd open sta voor vragen! Laat maar weten als ik je ergens mee kan helpen.

Groet Splinther

Beste Finn,

Mijn naam is Splinther, ik studeer Werktuigbouwkunde en ik ben aan jouw gekoppeld als expert. Ik nodig je uit om binnenkort eerst even kennis te komen maken, dit kan op de campus of online! We zullen dan verdere afspraken maken over onze samenwerking en alvast sparren over je opdracht. Ik ben benieuwd naar jouw ideeën!

Ik kan op de volgende data:

Man 6 okt: 17:00
Din 7 okt: 17:00
Woe 8 okt: 16:00

Laat snel weten welke datum jouw uitkomt of doe een tegenvoorstel!
Groeten Splinther

Beste Floris, Francesco en Xiapeng

Allereerst mijn excuses voor de later reactie, heb de afgelopen week heel veel deadlines gehad. Mijn naam is Splinther, ik studeer Werktuigbouwkunde en ik ben aan jullie groepje gekoppeld als expert. Ik nodig jullie uit om binnenkort eerst even kennis te komen maken, dit kan op de campus of online! We zullen dan verdere afspraken maken over onze samenwerking en alvast sparren over jullie opdracht. Ik ben benieuwd naar jullie ideeën!

Ik kan op de volgende data:

Man 6 okt: 17:00

Din 7 okt: 17:00

Woe 8 okt: 16:00

Laat snel weten welke datum jullie uitkomt of doe een tegenvoorstel!

Groeten Splinther