Regenerering af sorptionsaffugtere i overhedet damp med MVR varmepumpe (SteamReg)
Projektet vil udvikle og teste en helt ny og patentansøgt teknologi, der kan reducere energiomkostningen til affugtning i industrien med 50 %. Dette vil øge konkurrenceevnen og markeds-udbredelsen for sorptionsaffugtere, idet kunderne, i stigende grad, fokuserer på energiforbruget. Teknologien er eldrevet, meget energieffektiv og med indbygget mulighed for energilagring, og vil fortrænge brugen af fossilt brændsel. Behovet for affugtning af luft eksisterer både i ventilationsanlæg og i mange industrielle processer, og er generelt meget energikrævende. Projektgruppen består af udstyrsproducenter, der kan bringe teknologien til markedet, og involverer DTU og Teknologisk Institut, der bidrager med grundlæggende forskning og udvikling. En industriel sorptionsaffugter består af en langsomt roterende rotor, der kan suge fugt til sig. Oftest består rotormaterialet af silicagel. Rotoren er opdelt i to sektioner: 1. en fugtabsorberende del (processiden) og 2. en fugtafgivende del (regenereringssiden). På regenereringssiden tilføres energi, for at fjerne fugten fra rotoren, så den kan absorbere ny fugt igen på processiden. Energien er vanskelig at genvinde, og ledes derfor oftest ud til omgivelserne som spild. Det nye koncept regenererer rotoren, i en lukket og overhedet dampatmosfære, og den frigivne damp fra rotoren komprimeres i en unik MVR-varmepumpe, således at dampens kondense-ringsenergi genanvendes som energikilde til selve regenereringsprocessen.
Projektets formål var, at udvikle en ny sorptionsaffugter med halverede energiomkostninger. Det skulle opnås ved at udvikle en ny regenereringskreds, baseret på tørring i overhedet damp, og med genvinding af spildenergien i en MVR-varmpumpe. MVR-varmepumpens energiafgivelse skulle ledes tilbage til regenereringskredsen som energikilde til selve regenereringen.
Projektet har analyseret kemiske ligevægtsforhold for sorptionsmaterialet i en overhedet dampatmosfære samt grundlæggende forhold om tørrekinetik. Disse grundlæggede sammenhænge er anvendt som grundlag for en Matlab simuleringsmodel over sorptionsaffugtninsprocessen. Modellen er efterfølgende blevet anvendt til parametervariation og dimensionering af affugteren.
Der er blevet udviklet to prototype affugtere og en prototype MVR-varmepumpe, som i en vis udstrækning er testet sammen.
Affugterprototyperne har skabt grundlag for en videreførsel af affugterteknologien i et fuldskaldemonstrationsprojekt, hvilket forventes at blive igangsat i løbet af 2016. Anvendelse af affugteren uden varmepumpe kan reducere energiomkostningen i visse systemer med op til 50 %.
Der er gennemført forsøg med en oliekølet- og smurt luftskruekompressor anvendt til dampkompression, som efterfølgende er blevet anvendt i et samlet prototypevarmepumpe system. Der er gennemført succesfulde forsøg med afgangstryk på op til 7 bar(a), svarende til en mætningstemperatur på 165° C, hvilket til projektgruppens vidende ikke er set før, med en masseproduceret kommerciel kompressor. Kompressionsvirkningsgraden ligger i størrelsesordenen 0,5 til 0,7 hvilket giver grundlag for en COP på 3 til 4. Prototypesystemet som kompressoren er indbygget i, virker desværre ikke tilfredsstillende, og der er behov for længere driftstid på kompressoren, før det giver mening at igangsætte et demonstrationsprojekt. Videreførsel af MVR-varmepumpen kræver altså mere grundlæggende udvikling. Finansieringen af denne udvikling undersøges pt. Ved kombination af varmepumpen med en ekstra energikilde kan der spares op til 17 % på energiregningen.
Key figures
Kategori
Deltagere
| Partner | Tilskud | Eget bidrag |
|---|---|---|
| DryingMate A/S | ||
| Teknologisk Institut | ||
| Danmarks Tekniske Universitet (DTU) |
