Udvikling af ultra-højtemperatur hybrid varmepumpe for procesapplikationer

Hybridvarmepumpen anvender de naturlige kølemidler ammoniak og vand. Partnerne i konsortiet er de eneste leverandører af denne type varmepumper, der i dag højest kan nå 110°C, da der anvendes standard køleudstyr. Nye kommercielle kompressorer til højere tryk gør det muligt at nå 180-250 °C. Fortrængning af fossilt brændsel i termiske processer som i fx fødevareindustrien og i fjernvarmesystemer er dermed mulig.

Det overordnede formål med projektet var at forøge driftsområdet og begrænsninger for hybrid varmepumper i forhold til at erstatte fossile brændsler i proces industrien, hvor højere temperaturer er nødvendige. I en hy-brid varmepumpe er der intern væske cirkulation samtidig med kompressionprocessen (baseret på Osen-brück kredsproccesen). Der indgår dermed to kølemidler som en blandning i kredsproccesen, og ved at blande de to kølemidler er det muligt at opnå høje temperaturer ved et moderat tryk.

Projektbeskrivelse

Industrielle varmepumper har indtil for nyligt maksimalt kunnet nå 75 - 80°C og dermed begrænset udbredelsen af højtemperatur varmepumper. I hybridvarmepumpen kombineres absorption- og kompressionsbaserede processer. Der anvendes ammoniak og vand som stof-par, hvilket gør det muligt at nå 110°C med industrielle standard kølekomponenter. Dette gøres med meget høj effektivitet og processen har bevist at de teoretiske COP værdier kan nås. Projektets mål er at udvide driftsområderne for hybridprocessen ved at anvende nye standardkomponenter, godkendt til højere arbejdstryk. Projektet vil demonstrere at det er muligt at udvikle en effektiv og pålidelig varmepumpe, der kan nå temperaturer på op til 180 - 250°C. Af kandidaterne til ultra-højtemperatur-varmepumper er hybrid processen uden diskussion den teknologi, der er nærmest markedet. Projektet består af tre dele: A. Teoretisk og praktisk undersøgelse af hybridvarmepumpeprocessen ved ultra-høje temperaturer; B. Undersøge mulig implementering i procesanlæg hos slutbrugere i projektkonsortiet; C. Demonstration hos en af slutbrugerne i projektkonsortiet

Resultater

Projektet har succesfuldt udvidet vidensområdet for hybrid varmepumpe teknologien, hvilket har bidraget til kommercialisering af denne teknologi. Det teoretiske arbejde bestod bl.a. af grundlæggende forskning og udvikling af hybrid varmepumpens proces, hvor energianalyser blev sammenholdt med økonomiske konsekvenser.

Analyser af muligheder for integration af en hybridvarmepumpe ved slutbrugerne blev udført sammen med flere andre analyser af potentielle anvendelsesområder. Et 1-trins pilot demonstrationsanlæg blev designet, men selvom der er et stort potentiale for teknologien og den har fået meget opmærksomhed fra industrien, var det ikke muligt at bygge et fuldskala demonstrationsanlæg, da prioriteter for slutbrugerne ændrede sig i løbet af projektet. I stedet blev ressourcerne i arbejdspakken med demonstrationsanlæget fokuseret på at udføre integrationsstudier for at supportere arbejdet med at finde en vært til et demonstrationsanlæg. Projektet er blevet formidlet bredt, hvilket har øget opmærksomheden omkring hybrid varmepumper igennem udgivelse af flere artikler og ved flere præsentationer på konferencer.

 

Key figures

Periode:
2012 - 2021
Bevillingsår:
2011
Egen finansiering:
5,57 mio.
Støttebeløb:
6,58 mio.
Støtteprocent:
54 %
Projektbudget:
12,14 mio.

Kategori

Program
EUDP
Fælles overordnet teknologiområde
Energieffektivitet
Projekttype
Udvikling
Journalnummer
64011-0351

Dokumenter

Deltagere

Innoterm A/S (Main Responsible)
Partner og Økonomi
Partner Tilskud Eget bidrag
Innoterm A/S 1.73 mio. 1.98 mio.
Process Engineering A/S (PE) 0.85 mio. 0.57 mio.
Teknologisk Institut 0.88 mio. 1.33 mio.
Norges Tekniske og Naturvidenskabelige Universitet 0.20 mio. 0.05 mio.
SPX Anhydro (SPXA) 0.23 mio. 0.35 mio.
ARLA FOODS AMBA 0.19 mio. 0.28 mio.
Danmarks Tekniske Universitet (DTU) 2.13 mio. 0.39 mio.
Hybrid Energy 0.07 mio. 0.35 mio.

Kontakt

Kontakperson
Lemminger, Palle B
Adresse

Tlf.: 74505550

Hjemmeside: www.industri-montage.dk

Energiforskning.dk - en fælles informationsportal for energiteknologiske forsknings- og udviklingsprogrammer.

Logo innovationsfonden
Logo for EUDP
Logo for elforsk