Vanddampbaserede varmepumpesystemer (SteamHP)
Der er behov for højtemperaturvarmepumper over 100°C i konverteringen af industrielle produktionsprocesser til fremtidens energieffektive og elbaserede energisystem, hvilket ikke kan nås med de tilgængelige varmepumpeløsninger. Vanddamp er et meget effektivt og accepteret arbejdsmedie for varmepumper over 100°C, og projektet vil bringe udviklingen af løsninger baseret på Rotrex-kompressoren frem til markedet.
Projektet vil gennem en blanding af teoretiske analyser og målinger i laboratoriet medvirke til at sikre, at fremtidige højtemperaturvarmepumpesystemer til industrien baseret på vanddamp bliver udviklet og afprøvet. Projektgruppen, som tæller de vigtigste aktører inden for dette område – herunder både leverandører af varmepumper, producenter af komponenter samt Teknologisk Institut – vil sammen løfte resultaterne fra et tidligere ELFORSK-projekt og sikre, at produkterne når så tæt på markedet, at løsningen bliver attraktiv for slutbrugeren. Projektets sigte understøtter i høj grad den overgang, som samfundet lige nu er inde i, hvor fossile brændsler bliver erstattet af vindbaseret el. Projektet vil ligeledes have fokus på videnspredning, da branchens aktører – og i særdeleshed slutbrugeren (typisk industrivirksomheder, hvor der er krav om høj temperatur i processerne) – bliver gjort bekendte med fordelene ved højtemperaturvarmepumper baseret på vanddamp. Nogle af de teknisk faglige hurdler, der adresseres i projektet, er afgørende for, at teknologien kan udbredes, og at levetid, effektivitet m.m. dokumenteres.
Projektet har udviklet og opbygget en inddamper med vanddamp som kølemiddel, der har til formål at teste den nyudviklede Rotrex-kompressor.
Det er vist, at det er muligt at opbygge en fungerende inddamper, hvor selve anlægget kan drifte med en Roots-blæser, og hvor tilfredsstillende resultater opnås.
Der er i projektet endvidere blevet udviklet på turbokompressoren fra Rotrex. Kompressoren er blevet testet og verificeret til langtidsdrift i luft under ekstreme forhold.
Det er blevet undersøgt, hvordan vanddamp adskiller sig fra luft, og med udgangspunkt i undersøgelserne er der blevet udviklet en række nye komponenter til Rotrex-kompressoren, der er dokumenteret i slutrapporten. Dette har resulteret i et dobbelt pakningssystem til højhastighedsakslen med læbetætning og en stempelringstætning, således at vanddamp ikke kommer ind i gearkassen. Kompressorens nye dele testes på Rotrex’ initiativ hos Sintef i Norge i medio 2022.
Teknologisk Institut har i samarbejde med Krammer Innovation opbygget en fungerende inddamper med udgangspunkt i de anlægskrav, der er oplyst af slutbrugerne. Inddamperen er testet gennem en lang række funktions- og ydelsestests, og det er vist, at inddamperen opfører sig efter ønsket, og at den er klar til yderligere undersøgelser med vanddampkompressoren fra Rotrex.
Udviklingen af dråbeudskilleren har været undervejs hos Krammer Innovation, men det har i projektet ikke være muligt at færdigudvikle dråbeudskilleren på grund af konkursen hos netop Krammer Innovation, der var ansvarlig for denne del af projektet. Dråbeudskilleren havde minimal påvirkning på anlægget som helhed, og det har været muligt at bruge anlægget uden problemer.
Der er i projektet lavet et detaljeret anlægsdesign med alle nødvendige komponenter til anlægget, ligesom det er fysisk gennemgået i rapporten med en række billeder. Anlægget forventes at drifte videre indtil de endelige tests er færdige. Undersøgelserne er påbegyndt, og afslutningen af undersøgelserne forventes i slutningen af 2022, såfremt kompressoren virker gennem hele processen.
Projektet er afsluttet sommer 2022.
Perspektivering
Udviklingen af anlægget og den fortsatte udvikling og test af kompressoren giver en lang række muligheder for en fremtidig bæredygtig drift med en vanddampkompressor fra Rotrex i en fungerende inddamper. Det er vigtigt for den fortsatte udvikling og verificering af løsningen, at især kompressoren fortsat testes under længere drift med vanddamp.
Der er ingen tvivl om, at projektet har bragt højtemperaturvanddampkompressorer tættere på markedet, og at produktet og markedet som helhed har udviklet sig. Der bør udarbejdes et projekt, som kan bringe produktet videre og bringe det tættere på markedet, således at slutbrugere kan få installeret pilotanlæg on-site, hvor vanddampkompressoren kan testes yderligere under reelle kundeforhold.
Det forventes, at højtemperaturvarmepumper baseret på vanddampteknologi får mere opmærksomhed fremadrettet, idet teknologien viser sig at være konkurrencedygtig i forhold til en lang række andre kølemidler, ligesom et større fokus på at frigøre sig fra gas og generelt fokus på bæredygtighed trækker interessen i retningen af vanddamp.
Key figures
Kategori
Deltagere
| Partner | Tilskud | Eget bidrag |
|---|---|---|
| ROTREX A/S | ||
| JOHNSON CONTROLS DENMARK ApS | ||
| Krammer Innovation | ||
| Pentair |
