Små og store varmepumper. n Bjarke Paaske n Teknologisk Institut n Telefon: n bjarke.paaske@teknologisk.dk

Transkript

1 Små og store varmepumper Bjarke Paaske Tekologisk Istitut Telefo:

2 Ree stoffers tre tilstadsformer (faser) Fast stof (solid) Eksempel: is ved H 2 0 Væske (liquid) Eksempel: vad ved H 2 0 Damp (gas) Eksempel: vaddamp ved H 2 0

3 Begreber omkrig faseskift

4 Eksperimet med fordampig af kølemiddel Fuld åbe vetil Delvis åbe vetil Ved atmosfæretryk koger vad ved 100 C Kogepuktet afhæger af trykket Ved 2,7 atm. overtryk koger vad ved 141 C

5 Varmepumper Grudpricippet, kølemidler, eergi og temperaturer Idetemperatur: +20 C Kodeserigstemperatur: +35 C Væsketemperatur: +32 C Trykgastemperatur: +75 C Kølemiddel: R134a, R407C, R410A.. Sugegastemperatur: +3 C Udetemperatur: +7 C Fordampigstemperatur: -5 C

6 Varmepumper er vedvarede eergi! Flere alægstyper: Luft/luft heter eergi fra udeluft eller afkastluft og afgiver dee til idelufte (ete direkte eller via vetilatiossystem) Luft/vad - heter eergi fra udeluft eller afkastluft og afgiver dee til vadbåret afgiversystem Væske/vad (vad/vad) heter fra eergi fra jordslage, eergiabsorber eller grudvad og afgiver dee til vadbåret afgiversystem Fælles for alle er at der skal driveergi til at drive alægget ormalt el.

7 Luft/Luft varmepumpe: Typisk e splituit med é udedel og é eller flere idedele (reversibel). Importeres i stort styktal fra Kia og adre asiatiske lade Copyright VarmePumpeOrdige 2009

8 Luft/vad varmepumpe: Typisk opstillet udedørs Dækker typisk % af husets samlede varmebehov ikl. varmt brugsvad Der fides flere tyske og sveske produkter Ikke særlig udbredt i DK me markedet er stigede Copyright VarmePumpeOrdige 2009

9 Varmeoptagere til væske/vad varmepumpe Istallatiospricip for væske-vad-varmepumpe. Fra Nibe-brochure Copyright VarmePumpeOrdige 2009

10 De små varmepumper idividuel opvarmig Der sælges ca alæg pr. år i DK I Norge sælges mere ed alæg årligt (hovedsageligt luft/luft) I Sverige sælges ca alæg årligt (hovedsageligt jordvarme ) Solid dask brache med mage brads (eks. Gevex og Nila) Stort fokus i EU og efterhåde også atioalt Kyoto protokol (CO 2 emissio) Nyt bygigsreglemet giver varmepumpere helt ye muligheder

11

12 Politik Eergipolitikke ideholder u ordet varmepumper Der syes, at være et stort potetiale i e øget udvikligsidsats idefor ivesterigslette varmepumpesystemer. Som følge af syergieffekter mellem forbedriger i klimaskærme og istallatioe af varmepumpesystemer kue det være hesigtsmæssig at itegrere rådgivig om varmepumpesystemer med eergispareidsatse kilde: Eergistyrelse, Perspektiver for de daske varmeforsyig frem mod 2025, jui 2005

13 Productio of reewable eergy i DK Lidt eergistatistik Wid power TJ Heat pumps 0 Solar heat Year Daish Eergy Agecy

14 El-dreve varmepumper: hvad er det ma ka i dag? CO 2 er geopfudet som kølemiddel i mekaiske kølesystemer Mulighed for at kombiere høj temperatur med høj effektivitet Naturligt og miljøeutralt kølemiddel (ige afgifter og udfasigsplaer) Meget høj specifik varmekapacitet små systemer Tekologie er bl.a. udbredt i supermarkedskølealæg, idustrielle kølealæg (lavtemperaturfrysig) og små varmepumper (i f.eks. Japa)

15 Væske Væske + gas Gas Varmeafgivelse kølemidlet kodeserer Varme effekt Ekspasio trykket sækes Kompressor øger trykket Varmeoptag kølemidlet fordamper Køle effekt Kompressor effekt

16 Udyttelse af varme med kodeserede kølemiddel

17 Varmeafgivelse temperature falder gradvist Traskritisk gas Kritisk pukt 31 C Væske Væske + gas Gas

18 Udyttelse af varme med CO 2 CO bar 140/35 C media 30 C Temperature [ C] t_media [ C] t_co2 [ C] UA [%]

19 Varmepumper i kraftvarmesystemer Varmeoptag fra omgivelser Varmeoptag fra røggas Varmeoptag fra maskirum Varmepumpe Kompressor Gas cooler El-drevet varmepumpe med CO 2 som kølemiddel Fordamper Iter veksler PC Højtryksvetil

20 Produktet er udviklet geemførtes EFP projekt, hvor verdes første CO 2 varmepumpe til decetrale kraftvarmealæg blev udviklet. Kravspecifikatio: Høj afgagstemperatur > 80 C Høj effektivitet > 3,5 Ydelse ca. 1,5 MW til e 4 MW gasmotor Mulighed for avedelse af gratis varme som varmekilde f.eks. Røggasse fra gasmotor. Økoomi skal aturligvis kue svare sig for værket. Eldrevet eller direkte drevet?

21

22 4,00 60,00 3,80 Varmeydelse ber. 59,00 COP [-] 3,60 3,40 3,20 3,00 2,80 2,60 2,40 Varmeydelse målt COP målt COP bereget 58,00 57,00 56,00 55,00 54,00 53,00 52,00 Kapacitet/ effektoptag [kw] 2,20 51,00 2,00 50,00 5,00 10,00 15,00 20,00 Luft Fordampertemperatur [ C] Højtemperatur-kilder Jordvarme+sø/hav

23 Koklusioer EFP projekt Afgagstemperaturer omkrig 85 C Ca. 3,8 i virkigsgrad. Varmekilde røggas eller adre højtemperatur kilder skal avedes. I modsætig til traditioelle systemer ka CO 2 varmepumpe idgå direkte i systemet. Økoomi for værker OK, me desværre er det ødvedigt at tage højde for gældede afgiftsregler

24 Barriere Få udbydere på markedet og relativt få kompoeter tilgægelige Afgifter? Eergipriser el og gas Kokurrece fra adre alterative systemer termisk dreve varmepumper, kraftvarme baseret på biobrædstoffer. Varmekilde røggasse fra gasmotor -> kedeldrift ikke mulig Tekologisk Istitut geemfører i øjeblikket PSO projekt, hvor tekologie skal implemeteres i 2-3 kraftvarmeværker i DK. Projekt med deltagelse af Foreige Daske Kraftvarmeværker, Dask Fjervarme, Bracheforeige for Decetral Kraftvarme, Aalborg Uiversitet, Naturgas Midt Nord, Advasor Eergisystemer og Eergi- og Miljødata.