Samenwerken van Onderwijs, Onderzoek en Ondernemingen aan voldoende goed opgeleide hbo-professionals voor de energiewereld van morgen

(1)

Publicatie van SEECE, Sustainable Electrical Energy Centre of Expertise / www.seece.nl In samenwerking met

 HAN Zwaartepunt: SEE, Sustianable Energy and Environment / www.han.nl/see en

Samenwerken van Onderwijs, Onderzoek en Ondernemingen aan voldoende goed opgeleide hbo-professionals

voor de energiewereld van morgen

(2)

Sustainable Electrical Energy Centre of Expertise

Sustianable Energy and Environment

(3)

Inhoud

Leeswijzer ... 3

Projecten met studenten ... 4

Semester 3 – start September ... 5

Semester 4 – start Februari ... 5

Semester 6 – start Februari ... 6

Inleiding ... 7

MIC – Mobility Innovation Center ... 8

Mobility Innovation Center start op Industriepark Kleefse Waard ... 9

Bedrijfsprojecten van start in Mobility Innovation Center ... 10

Studenten presenteren projecten in Mobility Innovation Center ... 12

Engineers oogsten resultaten van een half jaar samenwerken ... 14

MIC – Semester 3 ... 15

Zweefmolen ... 16

Control Suit ... 17

MIC – Semester 4 ... 18

Light electric vehicles ... 19

Trikke ... 20

SLIM ... 21

WindWheeler ... 22

H2arvester ... 24

Aanhanger... 26

Making a boat fly ... 27

ESBE – Energy for Sustainable Built Environment... 29

HAN creëert onderwijslocatie voor ‘energie in de gebouwde omgeving’ ... 30

Eerste ESBE-studenten ronden energieprojecten af ... 31

Techniekstudenten presenteren eerste resultaten HP Launch... 33

Studenten werken aan techniekprojecten op IPKW ... 35

Studenten presenteren projectresultaten aan opdrachtgevers ... 37

HAN-student onderzoekt dakopbouw voor nieuw warmtepompconcept ... 38

ESBE – Semester 3 ... 39

Integrating a Heat-pump ... 40

Anti-vibration ... 42

Vibration simulator ... 44

Dakopstelling Warmtepomp ... 46

Behuizing propaan warmtepomp ... 48

ESBE – Semester 4 ... 50

Solar Boiler ... 51

Smart flow control unit ... 52

Hybrid Heating ... 53

Energy storage ... 54

Active Top ... 55

(4)

Luchtoptimalisatie warmtepomp... 57

Smart Grid Demo Tafel ... 59

Offgrid vakantiepark ... 61

SKID ... 62

Kap voor warmtepompen ... 64

AirShepherd ... 66

Semester 6 ... 68

Elektrotechniekstudent ontwikkelt inspectierobot voor Tennet ... 69

TenneT Wintrack ... 70

The circular kitchen ... 71

The car of the Future ... 73

Qconcepts Design & Engineering B.V. ... 74

Ventum windracing ... 75

Hoe nu verder? ... 76

Op Industriepark Kleefse Waard verrijst energiecampus the O-Zone ... 78

Nieuwe SEE-projecten zorgen voor focus en massa ... 79

O-Zone-studenten op het IPKW ... 79

Het project Wijkgerichte Energietransitie ... 79

Het project Waterstof & Mobiliteit ... 80

Multidisciplinair ... 80

O-Zone gaat verder als New Energy & Mobility Innovatielab (werktitel) ... 81

Aanmelden/Informatie ... 82

Wilt u zich aanmelden? ... 82

Samenwerking? ... 83

Algemeen ... 83

COLOFON ... 84

(5)

Leeswijzer

Dit document bevat een compilatie van de projectposters van studenten en van de artikelen die eerder over het thema ‘Samenwerken in de driehoek’ verschenen zijn.

De artikelen zijn hier en daar ingekort; het hele artikel is te lezen via de hyperlink die achter de titel zit. De posters zijn veelal gemaakt door studenten aan het begin van de opdracht als weergave van de probleemstelling. Zij zijn opgenomen zoals ze door de studenten zijn ingeleverd; dus ook als ze niet tot een voldoende resultaat geleid hebben.

Soms is het eindresultaat beschreven; door henzelf en/of door een ‘journalist’ op basis van interviews. In alle gevallen dienen ze gelezen te worden als resultaat van een leerproces; primair van de studenten, maar ook van de organisatie en de betrokken bedrijven.

Ze illustreren daarmee hoe in het Engineering curriculum (met name in semesters S3, S4 en S6) het ‘Werken in de driehoek’ is ingevoerd.

Ze moeten dus vooral niet beoordeeld worden op de directe ‘commerciële’

inzetbaarheid van de ‘technische resultaten’ en zijn ook niet vergelijkbaar met afstudeer- of stageverslagen.

In het volgende hoofdstuk ‘Projecten met studenten’ geven we de meerwaarde weer voor de deelnemende bedrijven en de gewenste leeruitkomsten per semester en per opleiding.

De artikelen en rapporten zijn thematisch gerubriceerd volgens de thema’s:

 Duurzame Mobiliteit en Energie

 Energietransitie in de gebouwde omgeving

Deze publicatie eindigt met de contouren van de doorontwikkeling in ‘Hoe nu verder’.

(6)

Projecten met studenten

Een belangrijk onderdeel in het curriculum van de opleidingen bij HAN Engineering zijn projecten. Studenten werken vanuit hun eigen discipline in bi-disciplinaire of

multidisciplinaire groepen samen met studenten uit andere opleidingen.

Gedurende de opleiding kennen deze projecten een toenemende complexiteit, realiteit en multidisciplinariteit.

Voor studenten zijn projecten extra interessant als deze een hoge realiteitswaarde hebben en echt vanuit het bedrijfsleven worden aangedragen. Voor bedrijven de kans om vroegtijdig bij studenten in beeld te komen en studenten bij hun vraagstukken te betrekken.

Wat brengt de samenwerking met HAN-Engineering een bedrijf?

De meerwaarde van een partnerschap met HAN-Engineering wordt voor een bedrijf interessant door:

• toegang tot talent, efficiëntere werving en selectie van jong talent;

• exposure, imago, naamsbekendheid voor het bedrijf;

• de frisse blik van de student;

• toegang tot (onderwijs-)expertise bij de HAN;

• toegang tot praktijkonderzoek, ondersteund door lectoraten;

• input van ervaren docenten bij het oppakken en oplossen van bedrijfsvraagstukken;

• toegang tot subsidies d.m.v. samenwerking met lectoraten en andere bedrijven;

• maatschappelijke betrokkenheid;

• invloed op de inhoud en vormen van het onderwijs;

• toegang tot het jaarlijkse Bedrijfsevent Engineering.

(7)

Semester 3 – start September

De gewenste leeruitkomsten voor semester 3 per opleiding:

 Werktuigbouwkunde: Het ontwikkelen en optimaliseren van een aangedreven mechanisch systeem.

 Elektrotechniek: Het ontwikkelen en testen van een elektronisch regelsysteem op basis van elektronica en/of microcontroller.

 Industrieel Product Ontwerpen: Het ontwikkelen van serie- of massaproducten waarbij de nadruk ligt op het technisch functioneren, de produceerbaarheid en de kostprijs van het product.

 Technische Bedrijfskunde: Het oplossen van een bedrijfskundig probleem met een techniekcomponent bijv. op het gebied van logistiek, kwaliteit, inkoop/verkoop en marketing.

Semester 4 – start Februari

 Werktuigbouwkunde: Het ontwerpen van een energiesysteem of apparaat met bijbehorende regeling op basis van de onderzochte energie- en vermogensbehoefte.

 ELektrotechniek/Industrial Power Systems: Het ontwerpen van een elektrische energie-omzetter inclusief het bijbehorende besturingssysteem.

 Elektrotechniek/Embedded Systems: ontwikkelen van embedded systemen waarbij een operating system geïmplementeerd moet worden.

 Industrieel Product Ontwerpen: Het ontwerpen en vormgeven van een product vanuit een ontwerpvisie.

 Technische Bedrijfskunde: Bijdrage leveren aan het (her)ontwerpen van het fabricagesysteem vanuit een bedrijfskundige invalshoek.

Semester 4 Semester 3

(8)

Semester 6 – start Februari

Studenten werken in een learning community met onderzoekers aan conceptuele innovatieve vraagstukken van bedrijven. Mogelijke onderwerpen zijn: optimaliseren van productie processen(Operations Management), industrieel automatiseren, gebruikers gericht ontwerpen (User Centred Design) of Smart Factory.

De voorkeur gaat uit naar projecten waaraan studenten vanuit verschillende disciplines kunnen werken. Een tweede voorkeur is dat het project aansluit bij een van de thema’s van Engineering:

 Sustainable Energy

 Health Technology

 Smart Industry

(9)

Inleiding

De beroepspraktijk van technische hbo’ers verandert zo snel dat opleiden alleen nog toekomstbestendig kan wanneer die ontwikkelingen structureel onderdeel zijn van het curriculum. Dit betekent een nauwe samenwerking tussen het onderwijs en het praktijkgericht onderzoeken partner-ondernemingen. Het instellingsplan van de HAN noemt dit ‘Werken in de 3-hoek OOO aan maatschappelijke thema’s’. De HAN heeft gekozen voor 3 thema’s c.q. zwaartepunten.

In lijn met de zwaartepunten van de HAN zijn de speerpunten van Engineering:

• Sustainable Energy

• Health Technology

• Smart Industry

waarvan het zwaartepunt Sustainable Energy en Environment een hele dominante is (zie SEE). SEECE, het HAN Sustainable Electrical Energy Centre of Expertise, is een netwerkorganisatie waarin die 3O’s op dit thema structureel en wederkerig samenwerken.

Het instituut Engineering (foundingpartner van SEECE) heeft voor dat

‘toekomstbestendige onderwijs’ het curriculum ‘herontworpen’ naar Engineering 2.0 en geïmplementeerd. Dat betekent dat vanaf het tweede studiejaar de studenten van alle 4 Engineering opleidingen circa 3 dagen per week aan innovatieve

praktijkopdrachten samenwerken met en voor bedrijven en lectoraten. De helft van de studenten doet dat in onze nieuwe hybride leeromgevingen (Powerlab en Mobility Innovation Centre).

Dit boekje geeft een illustratie van de energie-gerelateerde opdrachten van de afgelopen jaren. Ook zijn een aantal artikelen opgenomen die eerder gepubliceerd zijn op de SEECE-site en in de SEECE-nieuwsbrief. Bedrijven ervaren dat deze vorm van samenwerking ‘vroeg in de opleiding’ van groot belang is, en wel

• om studenten te interesseren voor en introduceren in hun sector.

• hen te interesseren en voorbereiden op een stage of afstudeeropdracht in hun bedrijf (en daarmee ook een krachtig recruitment instrument)

• om samen met lectoren en studenten te werken aan de voor hen noodzakelijke innovaties (en daar ook samen in grotere

subsidieprojecten aan te gaan werken).

Mocht u, na het zien van deze illustraties en de artikelen, ook geïnspireerd zijn om samen te werken, dan horen we het graag! Wij wensen u veel leesplezier en hopelijk tot ziens.

(10)

MIC – Mobility Innovation Center

Duurzame Mobiliteit en Energie

(11)

Mobility Innovation Center start op Industriepark Kleefse Waard

Artikel gepubliceerd op: 5 september 2017

Het Mobility Innovation Center (MIC) ging maandag 4 september 2017 van start op het Industriepark Kleefse Waard in Arnhem. Zo’n 120 studenten van de Hogeschool van Arnhem en Nijmegen werken hier in opdracht van bedrijven aan projecten, op het gebied van duurzame mobiliteit.

HAN-studenten van de opleidingen

Automotive, Elektrotechniek, Industrieel Product Ontwerpen, Technische Bedrijfskunde en Werktuigbouwkunde worden begeleid door docenten van de HAN en specialisten van bedrijven. De technici in spé werken drie dagen per week aan circa 20 innovatieve mobiliteitsvraagstukken.

Het Mobility Innovation Center is de verbinding tussen onderwijs en bedrijfsleven.

Verbinding tussen onderwijs en bedrijfsleven

‘Het MIC verbindt het onderwijs en praktijkgerichte onderzoek van de HAN met de behoefte aan innovatie- en business-development van het bedrijfsleven. Dat is uniek en belangrijk: het brengt het bedrijfsleven dichter bij de werknemers van de toekomst. Ook zorgt het voor uitwisseling van kennis waardoor het onderwijs beter kan beter inspelen op de behoefte van het bedrijfsleven’.

Hybride leeromgeving

Het MIC sluit naadloos aan bij de campusgedachte van Industriepark Kleefse Waard:

een Cleantech-community vormen waarin bedrijven en onderwijs samenwerken en gezamenlijk de Cleantech-industrie naar een hoger niveau tillen. De HAN stimuleert nieuwe hybride leeromgevingen, zoals dit Mobility Innovation Center via SEECE (het Sustainable Electrical Energy Centre of Expertise).

(12)

Bedrijfsprojecten van start in Mobility Innovation Center

Artikel gepubliceerd op: 30 november 2017

Voor studenten van de Engineering opleidingen van de HAN is het 2e studiejaar vliegend van start gegaan. Bij de 4 opleidingen staat dit hele jaar in het teken van multidisciplinair samenwerken aan bedrijfsprojecten.

Engineering studenten

Op de 1e echte studiedag van het nieuwe schooljaar werden de bedrijfsprojecten, veelal vraagstukken op het gebied van duurzame energie en mobiliteit, afgetrapt bij het Mobility Innovation Center (MIC) op IPKW in Arnhem.

Sustainable Energy & Environment

De projectteams zijn steeds opgebouwd uit studenten van 3 Engineering

opleidingen. Deze mix sluit aan op de latere beroepspraktijk, waarin samengewerkt wordt met andere (technische) disciplines, ideeën worden ontwikkeld voor producten en innovaties, planmatig gewerkt wordt, taken verdeeld worden en waarbij teams goed moeten communiceren met opdrachtgevers, gebruikers van het product en de omgeving.

Tientallen bedrijven en organisaties uit de regio hebben opdrachten aangedragen voor uiteenlopende actuele vraagstukken die zij hebben, met name op de zwaartepunten van de HAN als Health en Sustainable Energy & Environment.

Projecten

Deze samenwerking tussen HAN en beroepspraktijk past in het HAN-Instellingsplan 2016-2020, waarin de driehoek onderwijs, onderzoek en werkveld centraal staat.

Een vertaling van deze visie naar de praktijk zie je terug in het nieuwe curriculum dat het instituut Engineering vorig studiejaar bij alle 4 engineeringopleidingen invoerde.

Studenten werken hierin samen; met elkaar, in directe verbinding met organisaties uit de regio én met het onderzoek van de HAN-lectoraten.

(13)

Studenten konden zich aan het einde van het vorige studiejaar inschrijven voor een van de 43 projecten, om daar een half studiejaar lang aan te werken. Naast de colleges, zelfstudie en tentamens, die ondertussen ook gewoon doorgaan.

Uit de veelheid aan projecten, worden hieronder 4 projecten beschreven die een half jaar omvatten en die op dit moment bij het Mobility Innovation Center worden uitgevoerd.

Project 1: Koeltrailer Cargo combinatie

Greenolution levert 3-wielige Lightweight Electric Vehicles (LEV). De voertuigen zijn bedoeld om goederen in de stad te distribueren en hebben 2 wielen achter en 1 wiel voor. De trike kan gecombineerd worden met een aanhanger/trailer waarop een zelfkoelende box kan worden geplaatst.

Project 2: Hogesnelheids LEV

Opdrachtgever Van Raam biedt mensen met een beperking duurzame en eigentijdse mobiliteit en is marktleider op het gebied van aangepaste fietsen. Het hele

assortiment van Raam kan geleverd worden met elektrische trapondersteuning tot 25 km per uur. Van Raam wil onderzoeken welke mogelijkheden er zijn om voor de doelgroep een speed pedelec (45 km/uur) met 3 wielen te bouwen.

Project 3: Vijfwielig voertuig

Urban Arrow heeft een breed scala aan bakfietsen. Naast tweewielige familie- en cargofietsen heeft het bedrijf ook een 3-wielige Lightweight Electric Vehicle (LEV) ontwikkeld voor stadsdistributie met een laadvermogen tot 350 kg.

Project 4: H2-Vuilniswagen

Het lectoraat Duurzame Energie is begin 2017 samen met het lectoraat Automotive Research en 13 regionale bedrijven, de TU Delft, Stichting kiEMT en de Gemeente Arnhem een breed ingestoken project naar waterstoftechnologie gestart. Binnen dit project wil de Gemeente Arnhem graag weten of het mogelijk is om in Arnhem vuilniswagens op waterstof te laten rijden.

(14)

Studenten presenteren projecten in Mobility Innovation Center

Artikel gepubliceerd op: 25 januari 2018

Een halfjaar geleden begonnen zo'n 120 studenten aan multidisciplinaire groepsprojecten in het Mobility Innovation Center op het Industriepark Kleefse Waard in Arnhem. Woensdag 24 januari presenteerden zij de resultaten.

Samen werken aan het grote geheel

Elke projectgroep bestaat uit een mix van studenten van de opleidingen Elektrotechniek (Industrial Power Systems en/of Embedded Systems), Industrieel Product Ontwerpen en Werktuigbouwkunde. Bij een aantal projecten worden ook studenten Technische Bedrijfskunde aan het team toegevoegd. Projectgroepen werken een half jaar lang, 3 dagen per week aan hun opdracht: ieder aan het gedeelte dat past bij zijn of haar opleiding en samen aan het grote geheel.

Vuilniswagen op waterstof (H2)

Een van de projectopdrachten was afkomstig van het lectoraat Duurzame Energie en de Gemeente Arnhem. Aan de studenten werd gevraagd tot het beste ontwerp te komen voor een vuilniswagen, met brandstofcellen en waterstof als energiedrager.

Werktuigbouwkundestudenten richtten zich o.a. op het ontwerp en de berekeningen van het tilmechanisme (kraan). Het ontwerp van de cabine, met lage instap (comfort bestuurder), zonder stijlen en dode hoeken (veiligheidseisen) werd gedaan door IPO- studenten. Studenten Elektrotechniek tekenden voor het denken rekenwerk van het elektrotechnisch gedeelte, waaronder de besturing van het voertuig. Samen slaagden zij erin een uitvoerig gedocumenteerd ontwerp uit te werken en daarnaast een werkend schaalmodel van de vuilnisauto te presenteren.

(15)

De revalidatiefiets die een elektrische bakfiets werd

Het team Antilope kreeg aanvankelijk opdracht voor het ontwerpen van een elektrische revalidatiefiets. De mate van trapondersteuning die de fiets geeft, wordt via een polsbandje bepaald door het aantal hartslagen van de berijder. Als de hartslag te hoog wordt, dan gaat de fiets extra ondersteuning geven. Door niet voorziene omstandigheden werd de opdracht kort na de start van het project gewijzigd. Het eindproduct werd een bakfiets, die de berijder op dezelfde wijze van trapondersteuning voorziet.

Voltor eTractorpull

Het doel van Voltor e-Tractorpull is ambitieus: het introduceren en salonfähig maken van elektrisch aangedreven landbouwvoertuigen. Het idee ontstond bij Jochem Menke en Alex Luijkx, die als HAN-student actief zijn in de motorsport Tractorpulling (Trekker Trek). Zij bedachten dat je in de sport een elektrisch aangedreven pulling- tractor kunt gebruiken in plaats van een op diesel. En als 'elektrisch' bij tractorpulling kan, kan dit ook een duurzaam alternatief voor de landbouw zijn. Maar voordat de landbouwsector bereid is hierop over te gaan, zal zij ervan overtuigd moeten zijn dat elektrisch aangedreven voertuigen qua prestaties en betrouwbaarheid een

gelijkwaardig alternatief vormen voor machines op fossiele brandstoffen. Dat is de uitdaging die er voor Voltor ligt en die zij samen met de Engineering- en Automotive- opleidingen van de HAN aangaat.

Een studententeam van 3 Werktuigbouwkunde en 4 Elektrotechniek studenten heeft met het verbeteren van het aandrijfsysteem met kettingoverbrenging een volgende stap gezet in de plannen van de bedenkers. De studenten maakten een

elektrotechnisch ontwerp en presenteerden gezamenlijk een 1:4 model van het aandrijfsysteem. De presentatie werd afgesloten met een lijstje met punten die aan de orde komen in de volgende stap in de ontwikkeling van het aandrijfsysteem. Zoals het afsluiten van de aandrijflijn, het beschermen van de ketting en het ontwikkelen van draadloze besturing via een app.

Voor meer zie: digitale fotoalbum

(16)

Engineers oogsten resultaten van een half jaar samenwerken

Artikel gepubliceerd op: 1 februari 2019

Ze hebben er een half jaar lang, 3 dagen per week aan gewerkt. Dinsdag 29 januari was het voor de 2e-jaars studenten Engineering tijd om de resultaten van hun intensieve samenwerking te laten zien aan opdrachtgevers en docenten.

Maar liefst 55 – vaak multidisciplinair samengestelde – projectgroepen van 3-6 studenten van de opleidingen Elektrotechniek, Werktuigbouwkunde, Industrieel Product Ontwerpen en Technische Bedrijfskunde werkten het hele 3e semester aan opdrachten van bedrijven en lectoraten. Studenten konden in deze projecten de basiskennis en -vaardigheden uit het 1e studiejaar toepassen en verder uitbreiden.

Speerpunten Engineering

HAN Engineering richt zich op complexe technische vraagstukken, met daarbij de techniek van morgen en innovatie in het vizier. De speerpunten van Engineering concentreren zich rond de HAN-zwaartepunten:

• Sustainable Energy & Environment (transitie naar duurzame energie),

• Health Technology (vergrijzing van de samenleving) en

• Smart Industry (slimmer omgaan met werk dat met minder mensen moet worden gedaan.)

Van de 55 projecten lichten we er een aantal uit.

(17)

MIC – Semester 3

(18)

Zweefmolen

Projectleden: Lars Meijer, Furkan Taktak, Max Turling en Jurre Wissing Opleiding: Werktuigbouwkunde & Industrieel Product Ontwerpen Opdrachtgever: The Flying Dutchman

Locatie: Industriepark Kleefse Waard, MIC Periode: Semester 3 2018

Onderdeel artikel gepubliceerd op: 1 februari 2019

De opdrachtgever heeft als wens zelf een zweefmolen te bouwen, om hiermee braderieën en kermissen af te gaan.

Hiervoor heeft hij een constructierapport nodig. Aan de studenten is gevraagd dit rapport op te stellen. Behalve dat de zweefmolen 24 volwassen personen moet kunnen dragen, moet hij ook op een vrachtwagentrailer passen. De projectgroep is erin geslaagd op basis van de wensen van de opdrachtgever een eindontwerp te maken. Hiervan is een constructierapport opgesteld, waarin de volgende zaken zijn opgenomen:

• Berekeningen aan doorbuiging, torsie, materiaal, rem

• Relevante normen en wetgeving

• Simulaties met behulp van EEN (Eindige Elementen Methode)

• Selectie van de elektromotor

• Risicoanalyse

• Technische tekeningen

De studenten zijn erin geslaagd een bouw klaar ontwerp voor de zweefmolen op te leveren. Voordat hij in productie mag worden genomen, moet het constructiedossier worden gekeurd door TÜV Nord.

De studenten kijken terug op een project waarin zij alle hoofd- en deelvragen hebben beantwoord, waarin zij onderling en met de opdrachtgever goed hebben samengewerkt en waarin zij op een goede manier van elkaars kwaliteiten gebruik hebben gemaakt.

(19)

Control Suit

Projectleden: Remco Hoftijzer, Klaas van Dijk en Niels van Stratum Opleiding: Elektrotechniek & Industrieel Product Ontwerpen Opdrachtgever: Remco Hoftijzer

Onderdeel artikel gepubliceerd op: 1 februari 2019

Remco is de bedenker van de Control Suit. Hij droeg het idee zelf aan als project.

Dat is bijzonder, want gewoonlijk komen de opdrachten niet van studenten, maar van bedrijven. Zijn docenten zagen echter de kracht en het potentieel van het idee.

De studenten mochten als studieopdracht een werkend prototype bouwen, om te bewijzen dat het werkt. Een robot kan via de Control Suit razendsnel bewegingen inleren. Het is een installatie die aan het bovenlichaam, de armen en de handen van een persoon wordt bevestigd.

De bewegingen die de robot later moet herhalen, worden door die persoon voorgedaan en door de Control Suit geregistreerd en opgeslagen. Zo kan een robot snel worden ingezet voor kortlopende, eenvoudige taken in een productieproces. De studenten zijn vastbesloten om de Control Suit voort te zetten. Begin februari starten zij hun eigen onderneming.

(20)

MIC – Semester 4

(21)

Light electric vehicles

Projectleden: Anjistha Bandyopadhyay, Abdelouahed Hamdan, Mateo Proana, Perez Anda, Maximilian Schmid, Nigel Kooij, Shandrou Venougobalou en Willem de Vries.

Opleiding:

Opdrachtgever: Dekra

Poster start

(22)

Trikke

Projectleden: Luc van Lemmen en Maud Robben.

Opleiding: Industrieel Product Ontwerpen Opdrachtgever: Trikke Europa

(23)

SLIM

Projectleden: Fenna Schouten en Renate Meijer Opleiding: Industrieel Product Ontwerpen Opdrachtgever: Iwan van Bochove HAN Automotive Locatie: Industriepark Kleefse Waard, MIC Periode: Semester 4 2019

De HAN ontwikkeld een mobiliteitsconcept genaamd SLIM (Streamlined Light Intelligent Mobility concept). Een concept dat het bewegen door het verkeer makkelijker maakt door het bijvoorbeeld kleiner te maken. Bovendien zal het concept meer milieuvriendelijker zijn door dat er wordt gebruikt gemaakt van batterijen, waardoor het concept tussen auto en fiets ook op elektriciteit zal werken.

Nu zijn tweedejaars Industrieel Product Design studenten gevraagd om mee te helpen aan het ontwerpen van de vormgeving van het SLIM-concept. Het gaat hierbij niet om het uitwerken van een volledig product, maar om het schetsen van een beeld, zodat de gebruiker weet in welke richting zij moet denken.

(24)

WindWheeler

Projectleden: May Bergervoet, Rick Tijssen, Danny Dorland en Bart Rutgers Opleiding: Werktuigbouwkunde & Industrieel Product Ontwerpen Opdrachtgever: Frank Stoter

De WindWheeler is een fiets die wordt voortgebracht door windkracht. Het bestaat uit een gecombineerd zeil/wieken mechanisme. Hierdoor kan het zowel bij zijwind, meewind en ook bij tegenwind rijden.

Bij zijwind vangt het zeil de wind op, de wieken dienen nu als een staart en kunnen over de breedte bewegen. Treedt er tegenwind op, dan worden de wieken onder een hoek gezet en functioneren ze als windmolen.

Het probleem is nu dat de wieken in windmolen stand ook nog over de breedte kunnen bewegen. Hierdoor klappen de wieken tegen het zeil aan bij tegenwind.

Dat mag niet gebeuren, want het zeil gaat op deze manier kapot en dan kan de WindWheeler niet meer functioneren. Daarnaast is er nog een probleem als de verbinding van de wieken met het aandrijfwiel kapotgaat. Als die verbinding plots kapotgaat, hebben de wieken niet meer de weerstand van de fiets. Hierdoor kunnen de wieken op hol slaan bij te hoge toerentallen en de WindWheeler kapotgaan.

(25)

De WindWheeler is een erg grote fiets, die nog niet gangbaar genoeg is voor de openbare weg. Slechts een specifieke doelgroep zal gebruik maken van de WindWheeler.

Welke groep dat is en welke wensen zij hebben zal onderzocht moeten worden.

Frank Stoter wil nu graag een oplossing voor deze problemen.

Het doel van dit project is per opleiding verschillend.

Werktuigbouwkunde moet de twee oplossingen vinden voor de het probleem met de wieken die tegen het zeil aanslaan en het probleem met de wieken die op hol kunnen slaan.

Industrieel Product Ontwerpen moet een stakeholders onderzoek doen en aan de hand van de stakeholders eisen verschillende concepten uitwerken.

Werktuigbouwkunde moet een Technisch Constructie Dossier opleveren met de oplossingen verwerkt in een 3D model.

Industrieel Product Ontwerpen moet een ontwerp – en constructieadvies verslag opleveren met daarin alle concepten uitgewerkt in schetsen.

(26)

H2arvester

Projectleden: Tim Borgman, Mika Oudesluijs en Luuk Reuling Opleiding: Elektrotechniek (IPS) & Werktuigbouwkunde Opdrachtgever: Marcel Vroom

Korte samenvatting

Er is in 2015 een klimaatovereenkomst bereikt met 195 landen om opwarming te minimaliseren. Om hieraan te voldoen zou er meer groene stroom moeten worden opgewekt.

H2ARVESTER is een project bedacht door een aantal bedrijven, het doel is om zon energie op te wekken op niet gebruikt landbouwgrond. Met deze H2ARVESTER’s zou de boer bijna zelfvoorzienend kunnen worden. Er bestaan al zonnepanelen systemen die op de landbouwgrond kunnen worden gebruikt, echter zijn dit statische

installaties. Deze statische installaties zorgen ervoor dat een deel van het land onbruikbaar is, een van de oorzaken hiervan is de schaduw die gecreëerd wordt.

Door deze schaduw wordt het land minder vruchtbaar en daalt de opbrengst. De wens vanuit de opdrachtgevers is dan ook om een mobiel systeem te maken. Dit systeem zou het hele jaar door kunnen rijden op het land zonder schade te veroorzaken. Ook is er de mogelijkheid om het zonnepanelen systeem te gebruiken om de zonuren te verminder van schaduw gewassen.

(27)

Het doel van het project H2ARVESTER is het realiseren van een mobiele

zonnepanelen installatie die het opwekken van groenen stroom door middel van zonnepanelen kan realiseren. De H2ARVESTER is een mobiele zonnepanelen installatie waardoor het niet gezien wordt als een bouwwerk, hierdoor is het mogelijk om het in gebruik te nemen zonder vergunning.

De opgewekte elektrische energie wordt afgevoerd naar een centraal punt op een agrarisch bedrijf. Op dit centrale punt kan doormiddel van de opgewekte elektrische energie waterstof worden geproduceerd met behulp van een elektrolyser, en een deel van de opgewekte elektrische energie wordt teruggevoerd naar het net. De geproduceerde waterstof kan later worden gebruikt als brandstof voor bijvoorbeeld een waterstof trekker. In dit project wordt alleen het opslaan van de opgewekte energie in waterstof losgelaten.

De manier van werken die gebruikt wordt is methodisch ontwerpen, waar het project opgedeeld is in verschillende fases. De oriëntatiefase, waar we informatie hebben opgezocht over het onderwerp. De tweede fase, de analyse fase, waar onderzoek gedaan wordt naar mogelijke manieren en componenten om het project te realiseren. De derde fase, de ontwikkelingsfase, waar concepten opgesteld worden van de gevonden methoden/componenten, die dan getoetst worden aan opgesteld eisen. De vierde fase, de detailleringsfase, waar een of meerdere

concepten verder uitgewerkt worden zodat deze gerealiseerd kunnen worden. En als laatste de realisatiefase, waar het project gerealiseerd wordt, of in ons geval simulaties gemaakt worden van de ontworpen onderdelen.

Aan het einde van het project leveren we een CAD-model op van een door ons ontworpen frame, met daarnaast berekeningen en keuzes voor mechanische en elektrische componenten zoals omvormers, motoren etc.

Werktuigbouwkunde studenten Mika en Luuk werkten samen met Elektrotechniek student Tim aan de H2ARVESTER. De H2ARVESTER is een matrix van zonnepanelen, die zich autonoom verplaatst op landbouwgronden. Het doel is om meer groene energie op te wekken voor agrariërs, zonder dat de agrariër landbouwgrond hoeft in te leveren.

Na onderzocht te hebben welke technieken beschikbaar zijn, bedachten de studenten diverse concepten. In overleg met de opdrachtgever is een van de concepten verder uitgewerkt. Zo maakten de studenten een 3D-CAD-model van een concept-H2ARVESTER. Daarnaast raadden de studenten de opdrachtgever aan om een schaalmodel van hun ontwerp te maken, om zo goed te kunnen testen. Zowel de studenten als de opdrachtgever spreken over een leerzame periode en een prettige

(28)

Aanhanger

Projectleden: Tom Dinnissen, Chiel Folman, en Koen van de Kamp Opleiding: Industrieel Product Ontwerpen

Opdrachtgever: Groene Rijders

Locatie: Arnhem

Periode: Semester 4 2019

Korte samenvatting:

Op dit moment is het Arnhemse bedrijf Groene Rijders bezig om op een duurzame manier een alternatief te zijn voor de huidige kleinschalige stadslogistiek. Door middel van een elektrisch ondersteunde fiets worden goederen vanuit hun ‘hub’

naar de klant gebracht.

Aan ons projectteam was de opdracht om voor het tekort aan laadruimte een oplossing te bedenken. Hiervoor zou een aanhanger ontwikkeld moeten worden.

Door middels de Delftse Methode en veel te onderzoeken m.b.v. Solid Works zal dit moeten gebeuren. Uiteindelijk moet er een duidelijk plan voor het produceren van de aanhanger komen te liggen.

(29)

Making a boat fly

Projectleden: Floris Hubregtse en Suat Nguyen

Opleiding: Elektrotechniek (IPS) & Werktuigbouwkunde Opdrachtgever: Jurian Rademaker

Locatie: Doetinchem Periode: Semester 4 2019

3D-model of the testboat Question of the client/problem

The testboat is, as the name suggests, a boat where QConcepts can test different propulsion and foilsytems on. The boat already has a propulsion system in place and is also already modified to accept the chosen T-foils.

The mechanical system to adjust the pitch of the T-foils is not yet designed, and all the electrical systems for the testboat are not completely finished yet.

The client specified that he would be satisfied with having a flying boat including all electrical systems and mechanical ones.

(30)

Goal of the project

The primary objective of this project is to complete the already existing testboat. The testboat is used to test different foiling and propulsion systems to gather knowledge about these different systems. This knowledge will be used to improve the already existing projects like the HAN Solarboat

Way of working

Our communication mainly takes place orally. We carry out the project within a company, so the client is available at the company. When our client is not present, we can ask our questions to other employees at the company. If we want to ask the client about our request, we can contact him by e-mail or by telephone. When we have a question that requires more attention, we can put the question on a whiteboard set up for that purpose, and it will be answered later on.

Deliverables Plan of Approach

Industrial Power Systems Engineering deliverables

• A report of a buck converter

• A report of a GPS module Mechanical Engineering deliverables

• Selection components

• CAD model

• Calculation

(31)

ESBE – Energy for Sustainable Built Environment

Energietransitie in de gebouwde omgeving

(32)

HAN creëert onderwijslocatie voor ‘energie in de gebouwde omgeving’

Artikel gepubliceerd op: 23 januari 2018

Techniekstudenten van de Hogeschool van Arnhem en Nijmegen (HAN) werken vanaf februari op het Industriepark Kleefse Waard (IPKW) aan het thema ‘energie in de gebouwde omgeving’. Dat doen ze in samenwerking met bedrijven.

Niet alleen de energiesector werkt met man en macht aan de transitie naar duurzame energie. In de loop der jaren worden woningen losgekoppeld van het Nederlandse gasnet en worden gebouwen drastisch gerenoveerd.

Woningen van de toekomst wekken energie op, gaan ‘slim’ met die energie om en zijn tot in de puntjes geïsoleerd.

(zie ook video Aardgasvrije woningen) Hybride leeromgeving

De HAN wil dat studenten goed voorbereid zijn op dit soort uitdagingen. Daarom werkt de hogeschool aan Energy for Sustainable Built Environment (ESBE), een hybride leeromgeving in het Powerlab, op het Arnhemse IPKW.

ESBE is niet voor niets buiten de muren van de HAN gevestigd. Studenten werken samen met bedrijven uit de regio en maken daardoor kennis met echte

vraagstukken. ‘De gebouwde omgeving is een vrij groot marktsegment. Hier in het achterland van de HAN zitten veel bedrijven die hierin actief zijn’, aldus Rob ter Steeg, onderzoeker bij het lectoraat Meet- en Regeltechniek van de HAN en initiatiefnemer van ESBE.

Verbondenheid

In de regio Arnhem-Nijmegen zitten veel bedrijven die energie-gerelateerde systemen voor woningen leveren of in de woningbouw zitten. ‘De focus ligt op installaties. Je kunt gebouwen en energie niet los van elkaar zien. Als je een woning wilt verduurzamen, kun je er een warmtepomp in zetten. Maar als je dat doet, moet je zorgen dat de woning goed geïsoleerd is. Anders heeft het weinig zin’, geeft Ter Steeg als voorbeeld.

(33)

Eerste ESBE-studenten ronden energieprojecten af

Artikel gepubliceerd op: 27 juni 2018

Techniekstudenten van de HAN werken sinds februari op het Industriepark Kleefse Waard (IPKW) aan het thema ‘energie in de gebouwde omgeving’. Dat levert concrete resultaten op, zoals een component voor groene daken.

Poster, gemaakt door ESBE-studenten

Het Powerlab op het IPKW hangt vol projectposters van tweedejaars HAN-

studenten. De ruimte werd begin dit jaar ingericht als hybride leeromgeving, met de naam Energy for Sustainable Built Environment (ESBE). Een plek buiten de

hogeschool, waar studenten van verschillende opleidingen in groepen aan bedrijfsprojecten werken.

Werken aan een groen dak

Een van die projecten was in opdracht van Joosten Kunststoffen, een toeleverancier voor infratechniek, watermanagement en groenconcepten. Het bedrijf ontwikkelt onder andere groene daken, die de klimaathuishouding van gebouwen

(34)

Studenten van de opleidingen Werktuigbouwkunde, Industrieel Product Ontwerpen en Elektrotechniek gingen voor het bedrijf aan de slag.

De studenten bouwden een prototype van een regelklep voor groene daken, die zorgt voor een gecontroleerde waterafvoer. ‘Die afvoer is afhankelijk van veel factoren. Uiteindelijk misschien zelfs de regenvoorspelling’, zegt Rob ter Steeg, studentbegeleider en onderzoeker bij het Lectoraat Meet- en Regeltechniek van de HAN. ‘Die kan er bijvoorbeeld voor zorgen dat het waterpeil zakt, wanneer er regen voorspeld is.’

Tevreden opdrachtgever

Voor de bouw van het prototype overlegden de studenten met hun opdrachtgever.

Deze stelde een schaalmodel van een dak ter beschikking, waar het prototype ingebouwd werd. Een geschikte klus voor tweedejaarsstudenten, aldus Ter Steeg.

‘Het leuke van zo’n prototype is dat studenten alle aspecten van het productontwerp tegenkomen, in een tijd die te overzien is.’

De studenten werkten vijf maanden lang, zo’n 16 uur per week aan het prototype.

Elke werkweek presenteerden ze hun voortgang. Ter Steeg: ‘in hun pitches lieten ze zien wat ze gedaan hadden, hoe dat in het grotere plaatje paste en wat hun planning was.’ Op die manier werd de vinger aan de pols gehouden. ‘De opdrachtgever was heel tevreden met het eindresultaat.’

Studentpresentaties

Op 18 juni presenteerden de studenten hun resultaat, tijdens het congres

‘Samenwerken in de driehoek’ (de driehoek van onderwijs, onderzoek en onderwijs) in het Powerlab. Dat deden ze samen met hun medestudenten, die aan andere bedrijfsopdrachten werkten in ESBE. Deze hadden allemaal te maken met energie in gebouwen, veelal in de vorm van warmte. Zo werd er gewerkt aan een zonneboiler, energieopslag voor huishoudens en een systeem dat verwarming in huizen een stuk efficiënter maakt.

Oost Nederland Energiek (ONE) maakte een video van de bijeenkomst, waarin het belang van samenwerking tussen hbo en mbo naar voren komt.

Nieuwe groepen

In september 2018 gaan nieuwe groepen studenten aan de slag met

bedrijfsopdrachten in ESBE. En niet alleen rond het thema ‘energie in de gebouwde omgeving’.

(35)

Techniekstudenten presenteren eerste resultaten HP Launch

Artikel gepubliceerd op: 5 november 2018

Studenten van technische bachelor- en masteropleidingen aan de HAN én van een universitaire opleiding werkten de eerste maanden van dit studiejaar aan

deeloplossingen voor een bijzonder actueel vraagstuk: hoe verwarmen we woningen als de aardgaskraan wordt dichtgedraaid?

Donderdag 1 november presenteerden studententeams bij HAN Engineering de eerste resultaten, binnen het project HP Launch. Dat deden ze onder andere met posters, waarmee ze hun ideeën voor een warmtepomp toelichtten.

Vijftien bedrijven uit de sector waren hierbij aanwezig, om feedback op de presentaties te geven.

Efficiënte warmtepomp

HP-Launch staat voor High Performance Little Air Unit Natural Charge Heatpump.

Het project heeft als doel om binnen twee jaar een prototype van een warmtepomp te ontwikkelen. Deze moet efficiënter zijn dan de huidige systemen, een

aantrekkelijke kostprijs hebben en goed in bestaande woningen passen. Diverse studententeams werken een aantal deelvragen uit.

Hbo-studenten Engineering

Begin september is een aantal tweedejaars projectgroepen in het Powerlab op het Industriepark Kleefse Waard (IPKW) gestart met het ontwikkelen van ideeën om de warmtepomp in woningen gemakkelijker inpasbaar te maken. Zij richten zich hierbij bijvoorbeeld op de behuizing van de pomp. Ook zoeken zij oplossingen om het geluid te reduceren. Studenten van de opleidingen Elektrotechniek, Industrieel Product

(36)

Minorstudenten

Ook vierdejaarsstudenten van de minor Low Ec High Tec (LEHT) zijn betrokken bij de vraagstukken rondom HP-Launch. Bouwkundedocent Peter Wienberg legde uit hoe zij in pressurecooker-sessies hun project zijn gestart. Daarna werkten de studenten in subgroepen hun oplossingen uit voor onder andere het integreren van de warmtepomp en de schoorsteenunit. De projectgroep van studenten Robin, Roos en Luuk ontving hiervoor de 1ste prijs in de Pressure Cooker Contest. Zij kregen de prijs uit handen van Roy Roessink, specialist bij Enpuls (Enexis Groep).

LEHT is een minor van de opleiding Bouwkunde die - omdat de vakgebieden bouwkunde en installatietechniek elkaar raken - ook vaak door studenten Werktuigbouwkunde wordt gevolgd. In LEHT wordt uitgegaan van thema’s als circulaire economie, cradle2cradle en biobased materials.

Onderzoek voor het Lectoraat Meet- en Regeltechniek

Het Lectoraat Meet- en Regeltechniek is een van initiatiefnemers van het project HP- Launch. Zij bieden studenten van verschillende opleidingen stage- en

afstudeeropdrachten.

Enkele voorbeelden:

• een hbo-student Industrieel Product Ontwerpen onderzoekt als stage- opdracht de mogelijkheden om de warmtepomp goedkoper te maken en gemakkelijker te installeren.

• een stagiair Werktuigbouwkunde doet metingen aan warmtewisselaars en onderzoekt of de hitte die onder zonnepanelen ontstaat, kan worden toegepast als warmtebron.

• een student van de Master Engineering Systems / Control Systems, doet bij het Lectoraat Meet- en Regeltechniek onderzoek naar de modellering van de warmtepomp.

• een student van de Universiteit Twente vond bij het lectoraat zijn afstudeeropdracht: een onderzoek naar het ontwerp van de warmtewisselaar en de luchtstroming.

Resultaten delen

De projectresultaten worden beschikbaar gesteld aan de Nederlandse warmtepompindustrie, die met alle opgebouwde kennis het product tot een betaalbaar serieproduct kan door ontwikkelen. Op korte termijn publiceert SEECE een artikel met een aantal reacties vanuit de warmtepompsector.

(37)

Studenten werken aan techniekprojecten op IPKW

Artikel gepubliceerd op: 24 april 2019

Tijdens het 3e en 4e semester werken studenten circa 3 dagen in de week aan actuele, toekomstgerichte vraagstukken. In februari startte voor de Engineering studenten het 4e semester op IPKW (Industriepark Kleefse Waard). Hier komen studenten van verschillende opleidingen samen. Waarmee gingen zij deze periode aan de slag? Op de volgende pagina’s ter illustratie enkele voorbeelden:

Skid, installatie-techniek van morgen

Installaties worden steeds ingewikkelder en kostbaarder. Daarom worden de eisen die aan de bouw van de installatie worden gesteld hoger en hoger. Omdat Nederland langzaam afscheid gaat nemen van het aardgas, zullen de installaties in veel woningen flink moeten worden aangepast.

Hiervoor wordt steeds vaker voor skidbouw (skid is Engels voor slede of glijplank) gekozen. Dit maakt deze vorm van bouwen tot een zeer actueel onderwerp. Een complexe installatie wordt in een werkplaats compleet samengesteld op een frame of plateau. Denk bijvoorbeeld aan een warmtepompinstallatie, met

warmtewisselaar, leidingen, regelsystemen en alles wat daarbij hoort.

Omdat alles op een frame wordt gebouwd, kan de hele installatie in 1 geheel in de nieuwbouw- of renovatiewoning worden geplaatst (gesleed). Het aansluiten in de woning zelf wordt hierdoor eenvoudiger en minder foutgevoelig. Hiervoor zijn dan minder speciaal geschoolde monteurs nodig. Het project wordt uitgevoerd in opdracht van Ordelman & Dijkman Installaties uit Hengelo (Gld) en wordt in volgende semesters door volgende groepen studenten voortgezet. In een volgende

(38)

Smart Grid: slimmer omgaan met het elektriciteitsnet

Eveneens in ESBE werken 3 internationale studenten van de opleiding Electrical and Electronic Engineering opent in een nieuw venster (de Engelstalige opleiding Elektrotechniek) én 2 Nederlandse studenten van de opleiding Elektrotechniek aan een nieuwe Smart Grid Table.

De tafel geeft een hoog-, midden- en laagspannings- net weer en laat

bijvoorbeeld zien welke kant de elektriciteit op stroomt. Wordt er te veel elektriciteit geproduceerd en raakt het net overbelast, dan zie je dat onmiddellijk terug op de

demonstratietafel.

Op de tafel staan verschillende componenten die op hun beurt het elektriciteitsnet beïnvloeden: Denk aan windturbines, huizen met zonnepanelen, energieopslag, enzovoort.

De studenten hebben de opdracht om de aansturing van de tafel aan te passen, zodat deze sneller de handelingen van de gebruiker kan volgen en de interactie fijner wordt. De opdracht komt van dr. ir. Ballard Asare-Bediako van het Lectoraat Meet- en Regeltechniek. Hij doet onderzoek doet naar het effect van verschillende componenten op het Grid. De studenten worden begeleid door Trung Nguyen, eveneens onderzoeker in het team van het Lectoraat Meet- en Regeltechniek.

(39)

Studenten presenteren projectresultaten aan opdrachtgevers

Artikel gepubliceerd op: 5 juli 2019

Engineering studenten van de hogeschool van Arnhem en Nijmegen (HAN) sloten donderdag 27 juni hun studiejaar af met een presentatie van hun semesterproject.

De studenten werkten een half jaar lang, 2 dagen per week, op Industriepark Kleefse Waard (IPKW) aan hun project.

Ruim veertig projectgroepen, van drie tot zes studenten, stortten zich het vierde semester (tweede half jaar van het tweede studiejaar) op opdrachten van bedrijven en lectoraten. De studenten volgen de opleidingen Elektrotechniek, Industrieel Product Ontwerpen, Technische bedrijfskunde en Werktuigbouwkunde.

Warmtepomp

Studenten Bas, Ricardo en Wout studeren Werktuigbouwkunde en werkten afgelopen periode aan een project voor het lectoraat Meet- en Regeltechniek.

Op het IPKW hielden de studenten zich bezig met de optimalisatie van lucht- doorstroming van warmtepompen op het dak. In de toekomst kan aardgas niet meer gebruikt worden voor het verwarmen van woningen. Een warmtepomp op het dak kan, in combinatie met een cv-ketel, een oplossing bieden. De studenten kregen de opdracht om het rendement van de warmtepomp te verbeteren door optimalisatie van de ventilator van de warmtepomp. Om de situatie na te bootsen, gebruikten ze een testopstelling. De studenten hebben aanbevelingen gedaan aan het lectoraat.

De opdrachtgever keek met tevredenheid terug op de resultaten van de studenten.

(40)

HAN-student onderzoekt dakopbouw voor nieuw warmtepompconcept

Artikel gepubliceerd op: 10 april 2019

De Hogeschool van Arnhem en Nijmegen (HAN) ontwikkelt, samen met het bedrijfsleven, een warmtepompprototype voor bestaande woningen. Student Industrieel Product Ontwerpen (IPO) Kevin Geurtsen studeerde af op het project.

Zijn afstudeerscriptie gaat over de inpassing van de warmtepomp in een schuin dak.

Bestaande warmtepompen hebben een aantal nadelen op de Nederlandse markt.

Ze maken

bijvoorbeeld geluid en nemen aanzienlijk meer ruimte in beslag dan – laten we zeggen – een cv- ketel. Het project High Performance Little Air Unit Natural Charge Heatpump (HP- Launch) moet ervoor zorgen dat deze nadelen worden opgeheven, zodat de markt voor lucht/water-warmtepompen sneller kan groeien.

Zes kennisinstituten en marktpartijen werken momenteel aan een prototype van een warmtepomp, die kan worden toegepast in bestaande woningen. De resultaten van het project worden beschikbaar gesteld aan de Nederlandse warmtepompindustrie, die het prototype kan door ontwikkelen tot een betaalbaar serieproduct.

Voor zijn afstuderen onderzocht hij welke opbouw van de warmtepomp het beste voldoet. Op basis van interviews met belanghebbenden, en na het consulteren van experts, was al besloten dat er sprake zou zijn van dakmontage.

In het artikel Ontwikkeling van warmtepomp voor bestaande woningen in Nederland in Vakblad Warmtepompen zet Geurtsen zijn oplossingen uiteen en wijdt hij uit over het project HP Launch.

(41)

ESBE – Semester 3

(42)

Integrating a Heat-pump

Projectleden: Luuk van Heeswijk en Luc Philips Opleiding: Industrieel Product Ontwerpen Opdrachtgever: Elze Sennema

Locatie: Industriepark Kleefse Waard, ESBE/Powerlab Periode: Semester 3 2019

Omschrijving:

(43)

Op dit moment is het beleid in Nederland dat er snel afscheid wordt genomen van de hr-ketel als hoofdverwarming. Warmtepompen zullen een belangrijke bijdrage leveren in het verwarmen van woningen als er niet langer gebruik gemaakt kan worden van aardgas. Voor de bestaande bouw is een luchtwarmtepomp een aantrekkelijke optie. De HAN is projectleider van een project waarin een

warmtepomp wordt ontwikkeld voor de bestaande bouw. Dit project (HP Launch) wordt uitgevoerd samen met andere bedrijven. De opdracht wordt uitgevoerd ten behoeve van dit project dat wordt gesteund door RVO en waarvan de resultaten worden gedeeld met de fabrikanten van hr-ketels. De resultaten van het project worden gedeeld met de betrokken projectpartners.

De luchtwarmtepomp kan eenvoudig worden ingepast in de bestaande bouw. Lastig is hoe moet worden omgegaan met de plaatsing van de luchtwarmtewisselaar. De luchtwarmtewisselaar moet warmte onttrekken aan de buitenlucht. Daar is een grote warmtewisselaar voor nodig, die veel lucht aanzuigt. Dit project is erop gericht om alternatieven te ontwikkelen voor het plaatsen van een warmtepomp. Dat kan ruwweg op twee manieren:

• Er wordt gebruik gemaakt van een standaard buitenunit zoals die ook voor een airco wordt gebruikt.

• Er wordt een warmtepomp ontwikkeld specifiek voor gebruik bij een Nederlandse woning

De bedoeling van deze opdracht is om verschillende mogelijkheden te presenteren voor het plaatsen van een warmtepomp. Van de meest veelbelovende opties wordt een kostprijsschatting gemaakt. Deze moet gebaseerd zijn op een basis technisch ontwerp. Er zal daarnaast een marktonderzoek worden uitgevoerd waarin het plaatsingspotentieel van verschillende opties wordt onderzocht en een maximale kostprijs wordt geschat. Vanuit het project HP-Launch is een marktverkenning beschikbaar, deze is opgesteld door projectpartner BDH. In deze opdracht zal de marktverkenning meer moeten worden uitgebouwd en zal een advies dienen te worden gegeven met betrekking tot de marktkansen van verschillende plaatsingsopties. Dit advies wordt gegeven op basis van aantallen woningen, financiële ruimte van de doelgroep en geschatte kostprijs van de oplossing.

Afhankelijk van de aanmelding van studenten zal een onderverdeling worden gemaakt van de beschikbare onderwerpen. Als zich een stagiair meldt, dan kan deze bijvoorbeeld kijken naar mogelijkheden met een speciaal ontworpen warmtepomp, terwijl de S3 studenten dan kijken naar mogelijkheden met een standaard

buitenunit.

(44)

Anti-vibration

Projectleden: Yanzheng Xiao, Maen Alharbi, Dingyzhu Chen, Pim Jansen en Joey Thijssen

Opleiding: Elektrotechniek (ESE en IPS) & Werktuigbouwkunde Opdrachtgever: Paul van Kan, lectoraat Meet- en Regeltechniek Locatie: Industriepark Kleefse Waard, ESBE/Powerlab Periode: Semester 3 2019

Omschrijving:

(45)

Warmtepompen zullen een belangrijke bijdrage leveren in het verwarmen van woningen als er niet langer gebruik gemaakt kan worden van aardgas. Voor de bestaande bouw is een luchtwarmtepomp een aantrekkelijke optie. De HAN is projectleider van een project waarin een warmtepomp wordt ontwikkeld voor de bestaande bouw. Dit project (HPLAunch) wordt uitgevoerd samen met andere bedrijven. De opdracht wordt uitgevoerd ten behoeve van dit project dat wordt gesteund door RVO en waarvan de resultaten worden gedeeld met de fabrikanten van hr-ketels. De resultaten van het project worden gedeeld met de betrokken projectpartners.

Wanneer warmtepompen worden gebruikt in de bestaande bouw, dan zijn geluids- en trilling overlast belangrijke aandachtspunten. Het dak en de zolder zijn

aantrekkelijke plekken voor het plaatsen van warmtepompen. Dat hangt samen met de beschikbaarheid van ruimte en de aanwezigheid van aansluitleidingen van de hr- ketel die vaak op zolder is geplaatst.

De constructie van de zolder is niet ontworpen voor het onderbrengen van een warmtepomp. De zolder heeft ook vaak een woonfunctie. Die combinatie leidt ertoe dat er veel risico bestaat op overlast door geluid en trillingen

Door passieve maatregelen (verend ophangen) kan het effect van trillingen sterk worden beperkt. Is een verdere reductie van trillingen vereist, dan kunnen actieve maatregelen genomen worden. Bij een actieve trilling reductie wordt een trilling opgewekt, die de trilling van de warmtepomp opheft. Dat vereist een elektronische regeling.

Taak:

• Bouw een antivibratie-apparaat dat de trillingen van een warmtepomp kan opheffen

• Ontwerp een software en hardware voor het meten en regelen van een antivibratie-actor.

• Ontwerp een montagestructuur die een anti-vibratie apparaat kan verbinden met een trillingsbron (werkt samen met een

warmtepompgroep).

(46)

Vibration simulator

Projectleden: Tony Torian, Joost Versteeg, Dominique Kuijer, Karim Khouga en Morten Meenink

Opleiding: Elektrotechniek (ESE en IPS) & Werktuigbouwkunde Opdrachtgever: Paul van Kan, lectoraat Meet- en Regeltechniek Locatie: Industriepark Kleefse Waard, ESBE/Powerlab Periode: Semester 3 2019

(47)

Omschrijving:

Warmtepompen zullen een belangrijke bijdrage leveren in het verwarmen van woningen als er niet langer gebruik gemaakt kan worden van aardgas. Voor de bestaande bouw is een luchtwarmtepomp een aantrekkelijke optie. De HAN is projectleider van een project waarin een warmtepomp wordt ontwikkeld voor de bestaande bouw. Dit project (HPLAunch) wordt uitgevoerd samen met andere bedrijven. De opdracht wordt uitgevoerd ten behoeve van dit project dat wordt gesteund door RVO en waarvan de resultaten worden gedeeld met de fabrikanten van hr-ketels. De resultaten van het project worden gedeeld met de betrokken projectpartners.

Wanneer warmtepompen worden gebruikt in de bestaande bouw, dan zijn geluids- en trilling overlast belangrijke aandachtspunten. Het dak en de zolder zijn

aantrekkelijke plekken voor het plaatsen van warmtepompen. Dat hangt samen met de beschikbaarheid van ruimte en de aanwezigheid van aansluitleidingen van de hr- ketel die vaak op zolder is geplaatst

De constructie van de zolder is niet ontworpen voor het onderbrengen van een warmtepomp. De zolder heeft ook vaak een woonfunctie. Die combinatie leidt ertoe dat er veel risico bestaat op overlast door geluid en trillingen

Door passieve maatregelen (verend ophangen) kan het effect van trillingen sterk worden beperkt. Is een verdere reductie van trillingen vereist, dan kunnen actieve maatregelen genomen worden. Bij een actieve trilling reductie wordt een trilling opgewekt, die de trilling van de warmtepomp opheft. Dat vereist een elektronische regeling.

Ontwerp een systeem om de trillingen van een warmtepomp te simuleren

• Trilling opstelling creëren die het vibrerende effect van de

warmtepomp kan demonstreren. Idealiter is het een opstelling die de trilling kan overbrengen op de plek waar een warmtepomp

gemonteerd kan worden. Op die manier kan het effect van een warmtepomp gesimuleerd worden.

• Mechanische opstelling bouwen samen met elektrisch circuit.

• De opstelling moet draagbaar en transporteerbaar zijn.

• Denk aan een geïntegreerde oplossing. Alle elektrische, mechanische, componenten moeten worden verpakt in een uniek mooi uitziend apparaat.

• Werken samen met Anti-Vibration groep voor het detail van het verbinden van een vibrerende bron met het anti-trilling apparaat.

(48)

Dakopstelling Warmtepomp

Projectleden: Esmee de Brouwer en Geert den Bieman Opleiding: Industrieel Product Ontwerpen

Opdrachtgever: Ubbink

(49)

Omschrijving:

Op dit moment is het beleid in Nederland dat er snel afscheid wordt genomen van de hr-ketel als hoofdverwarming. Warmtepompen zullen een belangrijke bijdrage leveren in het verwarmen van woningen als er niet langer gebruik gemaakt kan worden van aardgas. De luchtwarmtepomp kan eenvoudig worden ingepast in de bestaande bouw.

Voor een luchtwarmtepomp kan gebruik worden gemaakt van standaard buitenunits. Deze moet ergens buiten worden geplaatst op een locatie waar deze eenvoudig kan worden verbonden met een binnen-unit die moet worden verbonden met de verwarming.

Dit project is erop gericht om een unit te ontwikkelen waarin een standaard warmtepomp op het dak kan worden geplaatst. Een vooronderzoek daarnaar is al uitgevoerd. Doel van dit onderzoek is om concreet te maken hoe zo’n unit eruit zou kunnen zien en vervaardigd zou kunnen worden. Vormgeving van de kap is vooral belangrijk ter plekke van de ventilator. Deze blaast idealiter weg van het dak.

Daarnaast dient aandacht te worden besteed aan het elimineren van trillingen.

Daarvoor moet een dynamisch model gemaakt worden en dient een constructie ontworpen te worden om trillingen te absorberen. Trillingen zullen anders worden doorgegeven aan het dakbeschot en op zolder veel overlast kunnen veroorzaken.

De unit dient zo ontworpen te worden dat deze eenvoudig aan de dakhelling kan worden aangepast. De warmtepomp moet altijd zuiver verticaal staan. Dit moet eenvoudig kunnen worden aangepast.

(50)

Behuizing propaan warmtepomp

Projectleden: Wouter Putman, Jasper Liefting, Jonathan van Rabeswaaij en Joris van Kampen

Opleiding: Industrieel Product Ontwerpen & Werktuigbouwkunde Opdrachtgever: Putman Solar energy booster

(51)

Omschrijving:

Op dit moment is het beleid in Nederland dat er snel afscheid wordt genomen van de hr-ketel als hoofdverwarming. Warmtepompen zullen een belangrijke bijdrage leveren in het verwarmen van woningen als er niet langer gebruik gemaakt kan worden van aardgas. De firma Solar energy Booster bouwt een systeem om warmte achter zonnepanelen weg te halen en om dit te gebruiken als bron voor een warmtepomp. De warmtepomp maakt gebruik van propaan als koudemiddel. Om de risico's van het brandbare propaan te beperken wordt de warmtepomp buiten in een actief geventileerde kast geplaatst. De huidige kast is een universele kast en is nog niet optimaal. Gevraagd wordt om een specifieke behuizing te ontwikkelen met de volgende kenmerken:

• Goede toegankelijkheid voor onderhoud

• Bij voorkeur geïsoleerd

• Goede ventilatie aan de onderzijde voor het geval dat er lekkage van propaan optreedt

• Goed te fabriceren in kleine series

• Maakt bij voorkeur integraal deel uit van het warmtepomp ontwerp

• Compact

• Aantrekkelijke en herkenbare vormgeving

• Beperkt het lawaai van de compressor

• Weerbestendig

• Lage kostprijs

De kast maakt deel uit van een systeem met een waterbuffel en de collectoren die warmte uit de lucht en van de zon winnen. Een schema is hiernaast weergegeven.

Het uiteindelijke doel is de systeemkosten te verlagen.

Op te leveren:

• Een gedocumenteerd ontwerp klaar voor productie

(52)

ESBE – Semester 4

Februari 2018

(53)

Solar Boiler

Projectleden: Kevin Holstein, Chiem Kersten

Opleiding: Elektrotechniek (IPS) & Werktuigbouwkunde Opdrachtgever: Trung Nguyen, lectoraat Meet- en Regeltechniek Locatie: Industriepark Kleefse Waard, ESBE/Powerlab Periode: Semester 4 2018

(54)

Smart flow control unit

Projectleden: Lars Roozeboom, Christan Geerdink, Robert Toth, Pieter Wisse Opleiding: Elektrotechniek (ESE) & Werktuigbouwkunde

Opdrachtgever: Joosten kunststoffen

(55)

Hybrid Heating

Projectleden: Matt White, Melissa Hulshof, Nick Vivirito, Cun IJsseldijk, Jasper Verheij en Olivier de Visser

Opleiding: Elektrotechniek (ESE en IPS) & Industrieel Product Ontwerpen Opdrachtgever: Frits Schultheiss, lectoraat Architecture in Health

(56)

Energy storage

Projectleden: Douwe Zwiers en Swen Aalders Opleiding: Elektrotechniek (IPS)

Opdrachtgever: Ballard Asare- Bediako, lectoraat Meet- en Regeltechniek Locatie: Industriepark Kleefse Waard, ESBE/Powerlab

(57)

Active Top

Projectleden: Robin Wilcke, Arjan van Swaaij, Mark Paquay, Peer Wensink, Kasper Hendricks, Tim Beumer en Richard Delicaat

Opleiding: Industrieel Product Ontwerpen & Werktuigbouwkunde Opdrachtgever: Frits Schultheiss, lectoraat Architecture in health Locatie: Industriepark Kleefse Waard, ESBE/Powerlab Periode: Semester 4 2018

(58)

ESBE – Semester 4

Februari 2019

(59)

Luchtoptimalisatie warmtepomp

Projectleden: Bas Rensen, Wout Rensen en Ricardo Kersten Opleiding: Werktuigbouwkunde

Opdrachtgever: Rob ter Steeg, lectoraat Meet- en Regeltechniek Locatie: Industriepark Kleefse Waard, ESBE/Powerlab Periode: Semester 4 2019

(60)

Omschrijving:

De opdracht is: het rendement van de ventilator in een warmtepomp verhogen. De klant heeft ESBE gevraagd om een kap te ontwikkelen, die ervoor zorgt dat de radiale windsnelheden eruit worden gefilterd. Dit om de wrijving in de uitgaande

luchtstromen te verminderen. Deze wrijving zorgt ervoor dat de ventilator meer vermogen moet leveren om dezelfde hoeveelheid lucht te verpompen. Naast het rendement is het de bedoeling dat we ook het geluid dat de ventilator produceert te verminderen. Om te laten zien dat de oplossing die het projectteam van ESBE heeft bedacht werkt heeft de opdrachtgever gevraagd of het projectteam een

testopstelling te maken, die de luchtstroming kan simuleren. Hierdoor kan de projectgroep de juiste oplossing testen.

De projectgroep zal de volgende stappen ondernemen:

• Onderzoek naar oorzaak van de swirl, de effecten en de oplossingen die ergens anders al worden gebruikt.

• Testopstelling bouwen.

• De effecten die de ventilator op de luchtstroming hebben simuleren.

• Stator ontwerpen aan de hand van testgegevens.

• Ontwerp van de stator testen.

Uiteindelijk zal er een stator opgeleverd worden die het rendement van de ventilator verhoogt.

(61)

Smart Grid Demo Tafel

Projectleden: Milèna Calvet, Yoann Chappaz, Sanni Svärd, Thijs Meidam en Floris te Lindert

Opleiding: Elektrotechniek (ESE)

Opdrachtgever: Trung Nguyen Xuan, lectoraat Meet- en Regeltechniek Locatie: Industriepark Kleefse Waard, ESBE/Powerlab

Summary:

A smart grid is an evolved grid system that manages electricity demand in a

sustainable, reliable and economic manner. A smart grid simulation table is designed and built consisting of several 3D-printed miniature modules interconnected by different types of power lines simulated by LED strips. The table serves as a simulation tool for providing basic understanding on the functionality of the Smart grid concept and is intended for students, teachers, government officials and other stakeholders involved in the energy transition.

The project is being conducted for the HAN Lectureship Control Systems. This Lectureship is a research group that focuses on the use of renewable energy. It primarily performs research on the balance of supply & demand of renewable

(62)

Question of the client/problem: A prototype of the Smart Grid Demo Table has been constructed and can perform calculations on the power flow.

However, the Smart Grid simulation system can only perform simple calculations, thereby is not able to calculate an accurate power flow. On the other hand, the communication is bad. The client wants the Smart Grid system to be optimized so it can perform more complex calculations.

Goal of the project: The goal of this project is to further the progress of the Smart Grid Demo Table towards completion A.K.A. delivering a Smart Grid Table with accurate representation of an electrical grid for educational purposes.

Way of working: We work in two groups. One is the English or international group, consisting of Milèna, Yoann and Sanni. The other is the Dutch group, consisting of Thijs and Floris, also known as the simulation group. Each group has its own separate tasks. The English group mainly works on the communication of the Smart Grid Demo Table, while the simulation group works on the simulation of the table. The two groups do often help each other whenever they can.

Deliverables: For the assignment, we have to deliver a plan of approach, research report, functional design document, technical design document, working prototype, test plan, test result report, and final design report.

(63)

61

Samen werken in de driehoek – semesterprojecten SEECE-SEE versie september 2019

Offgrid vakantiepark

Projectleden: Furkan Taktak, Rick Jansen, Mischa Barendse en Stan de Boeij Opleiding: Elektrotechniek (IPS) & Werktuigbouwkunde

Opdrachtgever: IA Groep

Off-grid vakantiehuis

Locatie:

ESBE

Opdrachtgever:

IA-groep

Procesbegeleider:

Peter Lansbergen Studenten:

Furkan Taktak Rick Jansen Mischa Barendse Stan de Boeij

Hogeschool van Arnhem en Nijmegen

Ruitenberglaan 26 6826 CC Arnhem

IA groep Geograaf 40 6921 EW Duiven

(64)

SKID

Projectleden: Frank Cronenberg, Frank Adriaansen, Casper van Son, Jari Berends, Arjan Pater, Damian Bombeeck en Thieme Bosma Opleiding: Elektrotechniek (ESE en IPS) & Werktuigbouwkunde Opdrachtgever: Tjalle Bulten van Ordelman & Dijkman

(65)

Installaties worden steeds ingewikkelder en kostbaarder. Daarom worden de eisen die aan de bouw van de installatie worden gesteld hoger en hoger. Omdat Nederland langzaam afscheid gaat nemen van het aardgas, zullen de installaties in veel

woningen flink moeten worden aangepast. Hiervoor wordt steeds vaker voor skidbouw gekozen. Dit maakt deze vorm van bouwen tot een zeer actueel onderwerp.

Een complexe installatie wordt in een werkplaats compleet samengesteld op een frame of plateau. Denk bijvoorbeeld aan een warmtepompinstallatie, met warmtewisselaar, leidingen, regelsystemen en alles wat daarbij hoort. Omdat alles op een frame wordt gebouwd, kan de hele installatie in 1 geheel in de nieuwbouw- of renovatiewoning worden geplaatst. Het aansluiten in de woning zelf wordt hierdoor eenvoudiger en minder foutgevoelig. Hiervoor zijn dan minder speciaal geschoolde monteurs nodig.

Het project wordt uitgevoerd in opdracht van Ordelman & Dijkman Installaties uit Hengelo (Gld) en wordt in volgende semesters door volgende groepen studenten voortgezet. In een volgende fase worden ook studenten van mbo-opleidingen bij het project betrokken.

(66)

Kap voor warmtepompen

Projectleden: Pim Cornelder en Jop Veth Opleiding: Industrieel Product Ontwerpen Opdrachtgever: Barry Noij van Talis

(67)

Samenvatting:

Woningbouwcorporatie Talis heeft bij ESBE de opdracht voorgelegd het ontwerp van een kap voor een warmtepomp te maken.

Deze kap dient het geluid met minimaal 3 dB te reduceren, de luchtstroom goed door te laten en er esthetisch mooi uit te zien.

Manier van werken:

Opleveren:

• Werkend prototype