Soldrevet køling i Danmark og udlandet. Lars Reinholdt Center for Køle- og varmepumpeteknik Teknologisk Institut

Transkript

1 Soldrevet køling i Danmark og udlandet Typer og teknologier Lars Reinholdt Center for Køle- og varmepumpeteknik Teknologisk Institut

2 Indhold Varmedrevet køling Lidt teori Typer, teknologier og deres virkmåde Hvor gode er de? Elforbrug

3 Teoretisk maksimal COP (coefficient Of Performance) COP Køleydelse Effekttilførsel COP vp = COP + 1 Mekanisk drevet COP ideel, mekanisk = T T omg køl T køl Termisk drevet COP ideel, termisk T T køl = * driv T T driv omg T T omg køl

4 Teoretisk maksimal COP Mekanisk drevet kølemaskine T køl T omg COP , , ,2 Termisk drevet kølemaskine ved 28 C omgivelser COPideel 4,50 4,00 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0, Tdriv [ C] Tkøl = 3 C Tkøl = 9 C Tkøl = 15 C

5 Mekanisk <> termisk drevet COP har stor betydning for, hvor meget varme, der skal fjernes i køletårnet (køling) eller leveres som varme (varmepumpe). Dette kan være forbundet med et stor elforbrug.

6 Varmedrevet køling/varmepumpe principper Ejektor Tør-sorption (kun køling, OBH Gruppen) Våd-sorption (kun køling) Absorption Adsorption Mekanisk (AC Sun)

7 Varmedrevet køling Ejektor Jo højere temperaturdifferenser man har desto bedre. Minimum 40K Pålidelig, vedligeholdelsesfri og simpel teknologi. Eksempel fra Herning kraftvarmeværk: t_e = 9 C, t_c = 30, t_driv = 70, COP = 0,6. Ejektor Power steam inlet Nozzle Mixing chamber Diffusor Pressure side Spild- eller solvarme Dampgenerator Fordamper Kondensator Suction inlet 200

8 Varmedrevet køling Tør-sorption (køling af luft) Udnytter vands fordampningsvarme til køling af luft ved direkte indsprøjtning af vand (befugtning) Luftstrømmen skal være tør nok til at tillade fordampning af nok vand (lav relativ fugtighed) Kun når udeluften ikke er tør nok affugtes vha. sorption før befugtning Inlet water Max. 80 C Outlet air to ambient 44 C Ambient 35 C Wett bulb 22 C Drying inlet Air Heating outlet air if necessarry Cross Flow Heat Exchanger Air outlet 25 C Air inlet 17 C Based on cirkulating 3000 m3/h of air: Cooling Capacity = 16 kw Necessary heating capacity 10 kw

9 Varmedrevet køling Våd-sorption Som tør-sorption samt ingen termisk kortslutning mellem varm og kold side affugtning af luften og regenereringen kan afkobles (energilager) direkte opvarmning af absorbenten (lavere temperaturkrav til varmekilde) Befugtning Tørring Krydsvarmeveksler Befugtning Befugtning Udgangsluft Indgangsluft Blå gennemløb = køling Rød gennemløb = varme Tilslutning for varmt vand a' 70 C

10 Varmedrevet køling Absorption Enkelt-effekt processen Dobbelt-effekt processen Tripel-effekt

11 Varmedrevet køling Adsorption Cyklisk drift Regenerering Køling

12 Varmedrevet køling: Adsorption Mycom ADR-30. 9/75/29 C

13 Varmedrevet køling COP

14 Varmedrevet køling Europæiske demonstrationsprojekter Ejector

15 Varmedrevet køling Europæiske demonstrationsprojekter

16 Varmedrevet køling: Ændring i driftskonditioner Ændring af afkøling i regenereringsvarmeveksleren/desorber/koger (eks. adsorption):

17 Varmedrevet køling: Ændring i driftskonditioner Eks. adsorption kold side 20 > 15 C

18 Varmedrevet køling Adsorption Cyklisk drift, svingende temperaturer

19 Status og leverandører Absorption: * Systemer med stor kapacitet er gennemprøvet teknologi Carrier Johnson Controls (YORK) Sanyo Thermax Broad * Små anlæg 5 15 kw Mange nye leverandører, få eksisterende Yazaki Robur Rotatica (betalingsstandsning) Pink, SolarNext Sonnenklima Phönix EAW Schüco Mikroanlæg på vej (1 kw) * Climatewell 10 kw (varmelagring) Adsorption Stor kapacitet: To leverandører (Mayekawa (Mycom) kw og Nishiyodo) To mindre: * Sortech 7,5 og 15 kw

20 Elforbruget: En udfordring Som for varmeforbruget kan der defineres COPel, der er baseret på elforbruget COPel Køleydelse Eleffekttilførsel Stor varmemængde skal afgives til omgivelserne > stort elforbrug til pumper og ventilatorer COPel lavere end traditionel mekanisk køling er set Varmeafgivelsen til omgivleserne andrager ofter over 65% af elforbruget Ofte oplyses dette elforbrug på hjælpeudstyr ikke. Kun forbrug til styring er med

21 Styringsstrategi Styringsstrategien kan have stor indflydelse på elforbruget Op til 50% reduktion af elforbruget er set!

22 Mange tak