200 C med ny varmepumpeteknologi. Lars Reinholdt Teknologisk Institut



Relaterede dokumenter
Højtemperaturvarmepumper Potentiale, implementering og status for udvikling. Lars Reinholdt Teknologisk Institut

Drejebog til store varmepumper

Energieffektivisering i industrien med højtemperaturvarmepumper. Lars Reinholdt Teknologisk Institut, Energi og Klima

Store Varmepumper Virkningsgrader, COP m.m.

VE til proces Fjernvarme

Store varmepumper i industrien. Lars Reinholdt 8. November 2018

Varmepumper Teknik og muligheder. Bjarke Paaske, PlanEnergi

Hybridvarmepumpe. En fortælling om gammel kendt teknologi sammensat på en ny måde! Kurt Hytting Energirådgiver i Industri Montage

Optimering af processer og uider i varmepumper

Energi- og procesoptimering af tørreprocesser mm.

Internationalt overblik over industrielle varmepumper. Application of Industrial Heat Pumps IEA Heat Pump Program Annex 35

Muligheder/barrierer/udfordringer med højtemperaturvarmepumper

Elektrificering af dansk industri

Køling. Lars Reinholdt Center for Køle- og varempumpeteknik Teknologisk Institut INDUSTRI OG ENERGI KØLE- OG VARMEPUMPETEKNIK 1

Energieffektivisering i industrien

Køling og varmegenvinding med CO2 som kølemiddel Evt. AMU nr

VAND-VAND VARMEPUMPE

Kortlægningsværktøj mm.

Baggrunden bag transkritiske systemer. Eksempel

Varmepumper med naturlige kølemidler. Hvad er status?

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

VARMEPUMPE LUFT TIL VAND PRODUKT KATALOG 2011 DANSKSOLVARME APS

SVEDAN INDUSTRI KØLEANLÆG A-S:

Cool Partners. Kompressions varmepumper. Thomas Lund M.Sc.

INDHOLDSFORTEGNELSE 1 KONKLUSIONER 3 2 PROJEKTETS RAMMER 4 3 OPDRAGET 5 4 ARBEJDSMETODE 6 5 OM BAGGRUNDEN FOR PROJEKTET 8

Udvikling og test af energivenlig lavtemperaturfryser til laboratorieformål

- Varmepumper & varmegenvinding - RØGGASKØLING & VARMEGENVINDING HTHP T N VARMEPUMPER & KØL VARMEPUMPER & KØL THERMO N VA VARMEPUMPER & KØL

Varmepumper til industri og fjernvarme

Dansk Deltagelse i IEA HPT projekter. Varmepumpedagen 2016 Eigtveds Pakhus Svend Pedersen, Teknologisk Institut

Termisk energilagring i metaller

Varmepumper. Claus S. Poulsen Centerchef, Civilingeniør Teknologisk Institut, Center for Køle- og Varmepumpeteknik. 26.

Varmepumper i kombination med biomassekedler. Bjarke Paaske Rejseholdet for store varmepumper Center for forsyning blp@ens.dk Tlf.

Supermarkeder og Smart Grid muligheder for fleksibelt elforbrug

Temadag om kølemidler Køleanlægsejernes muligheder

Lavtemperatur fjernvarme i forhold til varmepumper. Bjarke Paaske Rejseholdet for store varmepumper Center for forsyning blp@ens.dk Tlf.

Dansk Fjernvarme Teori og praksis for små og store varmepumper i fjernvarmeproduktion

KØLETEKNIK BUNDGAARD. den naturlige løsning. Køl og varme med det naturlige kølemiddel propan. Klimavenlig og fremtidssikret teknologi

Manual. HP-FAT Heat Pump First Assessment Tool

Er dit kølemiddel på den sorte liste?

Køle-, fryse- og klimaanlæg til industrien

R717 Høj Temperatur Varmepumper

Opgave: Køl: Klima: Spørgsmål: Januar 2010 Køl: Klima

Patentanmeldt energineutralt cirkulationssystem til CO2 køle- og klimaanlæg. Bent Johansen birton a/s

TILLYKKE TIL DANSK KØLEFORENING. Teknologisk Institut Center for Køle og Varmepumpeteknik

Chillere med kulbrinter og ammoniak

Energieffektivitet i industrien 4. og 6. april 2017 Har detaljeret energikortlægning og pinchanalyse værdi? Lars Reinholdt, TI Brian Elmegaard, DTU

Store varmepumper i fjernvarmen Hvorfor & Hvordan

Henrik Lorentsen Bøgeskov Fjernkølingschef

Energieffektivitet produktion 2010 TJ

1. Fiskebranchens køleanlæg: Har du grund til bekymring?

LUFT/VAND VARMEPUMPER

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

Store eldrevne varmepumper. ny teknologi, nye afgifter, nye tider. Morten Boje Blarke, Aalborg Universitet

Integrering af varmepumper i fjernvarmesystemet. November 2015

25% energi tilføres og 75% energi tilvejebringes - en god opskrift for miljø og samfund! Men den kan blive endnu bedre!

Kondenseringsaggregater OPTYMA PLUS Oversigt over modeller

FLYDENDE VAND- OG WELLNESSHUS I BAGENKOP

Peter Dallerup. Ingeniør SustainHort

Varmepumper i ATES. Valg af varmepumpesystem

Klimavarmeplan Klimavarmeplan 2010 er den strategiske plan for udviklingen af fjernvarmen i Aarhus frem mod 2030:

Renere produkter. HFC-frie mælkekøleanlæg

GECO 2 -BRUGG. Geotermisk opvarmning med CO 2 til gavn for miljøet

Fjernkøling Nye perspektiver. Magnus Foged 23. april 2009 Københavns Energi

Gassen i fremtidens Fjernvarme

AQUAREA LUFT/VAND-VARMEPUMPE EFFEKTIV OPVARMNING AF DIT HJEM

Varmepumper i fjernvarmesystemet

Tekniske og økonomiske råd om store varmepumper

Energieffektivisering af inddampnings-, tørrings- og destillationsanlæg. Erfaringer og best practices fra dansk erhvervsliv

Højeffektiv luft til vand varmepumpe

HPW varmepumpe væske-vand

Energieffektive brugsvandsvarmepumper med naturlige kølemidler. Torben Lauridsen, Direktør

MAKING MODERN LIVING POSSIBLE. Teknisk beskrivelse DHP-M.

Varmepumper i fjernvarmen - virker det?

LAVE VARMEUDGIFTER MED WELLMORE JORD VARMEPUMPER

OVERSKUDSVARME I FJERNVARMEN FJERNVARME FYN CASE CHAN NGUYEN, FORRETNINGSUDVIKLER OG INDKØBER Foredrag hos Teknologisk Institut - Aarhus

Bilag til Industriel varmegenvinding med CO2- og NH3-baserede varmepumper. Del1

Varmepumper og overskudsvarme ved Fjernvarme Fyn. Erfa træf om energibesparelser, 2. maj 2018

Nedenstående oversigt henviser til alle alarmtyper og -tekster der kan forekomme i under driften af AIRTS aggregatet.

Fremtidssikring af dansk produktion af varmepumper,

MYNDIGHEDSKRAV VED GAS, VARMEPUMPER OG KØLEMIDDEL AF BRIAN NIELSEN BOSCH TERMOTEKNIK

FlexCities 2. Vækst i fjernvarmesektoren Grøn Energi 7. februar 2017 Per Alex Sørensen 1

DGF Gastekniske Dage 2014 Præsentation af Hybrid teknologi til små og store anlæg

GASDREVNE ABSORPTIONSKØLE OG -VARMEPUMPER SEG A/S.

HVORDAN KAN MAN GENERERE ENERGIBESPARELSER? Møder hos Dansk Fjernvarme Januar 2017

Luftvarmepumper Teknik og principper. Bjarke Paaske, PlanEnergi

Varmegenvinding og udnyttelse af overskudsvarme. Erfaringer og best practices fra dansk erhvervsliv

Til privatforbruger / villaejer. Bosch varmepumper Miljørigtig varmeenergi til enfamilieshuse og dobbelthuse

Samproduktion af varme og køling medfører nye løsninger. DE Application manager Charles W. Hansen fra Grundfos

Varmepumper tendenser og udvikling. Svend V. Pedersen, Energi sektionen for køle og varmepumpeteknik

I denne artikel vil der blive givet en kort beskrivelse af systemet design og reguleringsstrategi.

Varmepumpe på Kalundborg Centralrenseanlæg KCR. Projektleder: Finn Bertelsen

Proces- og energioptimering

Værktøj til økonomisk og miljømæssig analyse FJERNKØL 2.0. Beregningsværktøj for planlæggere og rådgivere udarbejdet med tilskud fra ELFORSK

Gasdrevne varmepumper og split anlæg (hybrid) Samspil mellem fossil og alternativ energi. af Brian Nielsen Robert Bosch A/S

arotherm Split. Vaillants nye luft til vand varmepumpe

Damvarmelagre Per Alex Sørensen

TI 4.- og 6. april 2017 Energieffektivitet i Industrien POEM

Bliv klar til de brandbare kølemidler!

Varmepumpeløsninger i etageejendomme. Netværksdag 11. Juni Teknologisk Institut Svend Pedersen, Senior konsulent

Luft til luft varmepumper

Transkript:

200 C med ny varmepumpeteknologi Lars Reinholdt Teknologisk Institut

Indhold Højtemperaturvarmepumper og deres anvendelse Hvad er teoretisk muligt? COP Carnot COP Lorenz Hybrid ammoniak/vand varmepumpeproces Processen i dag i morgen Varmepumper med vanddamp Vand som varmepumpefluid i dag i mrogen Konklussion

Højtemperaturvarmepumper og deres anvendelse T out > 85 90 C Anvendelse Fjernvarme / blokvarme Udnyttelse af industriel spildvarme til intern eller ekstern brug Energimæssig optimeringer i industrien

Integration af højtemperaturvarmepumper i industrien Elektrisk energi Spildvarme ~40 C Højtemp. procesvarme > ~ 90 C Varmepumpe COP Heatpump = Højtemp. procesvarme / Eleckrisk energi

COP for varmepumper 110 90 70 Temp. ( C) 50 30 10-10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Q (%)

Teoretisk COP COP Carnot (konstant kilde og dræn) T H = Sink temperature (K), T L = Source temperature (K) COP Lorenz (kilde og dræn med glid ) T lmh = log mid. temp. sink (K), T lml = log mid. temp. source (K)

COP C <> COP L T H / T Hmax = 150 C

Eksempel B: Kilde: 40>15 C Dræn: 60>90 C

Hvad er teoretisk muligt? Forskellige typer varmekilder og medier,d er opvarmes, har forskellige karateristik Eks: No. Heat source ( C) Heat sink ( C) COP carnot COP lorenz A 8 > 4 85 > 95 4,0 4,3 B 40 > 15 60 > 90 4,8 7,3 C 25 > 20 70 > 110 4,3 5,4 D 80 > 20 85 > 90 5,2 9,4 COP Carnot: konstant kilde og dræn COP Lorenz: kilde og/eller dræn med glid

Hybrid ammoniak/vand-varmepumpeprocessen Princippet Absorption system, baseret på NH 3 /H 2 O har været kendt i mange år

Hybrid ammoniak/vand-varmepumpeprocessen Princippet I hybridsystemet er processen vendt om vha. en kompressor

Hybrid ammoniak/vand-varmepumpeprocessen

Hybrid ammoniak/vand-varmepumpeprocessen EUDP-projekt: j.nr. 64010-0026 Utilization of low-grade waste heat by means of high temperature heat pumps Case: Hybrid varmpumpen hos Arla Foods

Hybrid ammoniak/vand-varmepumpeprocessen Største fordel: Høj temperaturer ved lavere tryk I dag 110-130 C I morgen Nye (industrielle) kølekompressorer for højere tryk (drevet af udviklingen af CO 2 systemer): 50 op til 130 bar a. 180 to 250 C (bør være) muligt Anvendelse: Varmepumpeprocesser med glid på kilde og/eller dræn EUDPprojekt: J.nr. 64011-0351 Udvikling af ultra-høj-temperatur hybrid varmepumpe for proces applikationer (HIGH HEAT)

Hybrid ammoniak/vand-varmepumpeprocessen

Hybrid ammoniak/vand-varmepumpeprocessen Modellering Falling film varmevekslere Tre parametre styrer COP: Tryk Koncentration Temperatur Pinch point kan optræde inde i varmevekslerne

Vand som medie i varmepumpeprocessen Tommelfinderregel: T C,max < 90% af T kritisk T kritisk for udvalgte naturlige kølemidler Kølemiddel T kritisk ( C) T C,max ( C) P kritisk (bar a) R290 (Propane) 97 60 46 R600 (Butane) 151 109 37 R600a (Iso butane) 136 95 37 R717 (Ammonia) 132 91 114 R718 (Water) 374 309 221 η is = 0,75 T SC = 1K

Vand som medie i varmepumpeprocessen Meget høj fordampningsvarme (> lille massestrøm for samme ydelse) Naturligt, ikke brandbart eller giftigt, lav pris Moderat mætningstryk Dampsystemer og komponeneter er kendt teknologi og meget udbredt Undtangen kompressorer

Kompressorer Efficiencies Axial: Π max 1:1,4 (η is : 0,8) Radial: Π max 1:1,8-2 (η is : 0,75) Væskering: Π max 1:3 (η is : 0,5) Screw compressors Root compressors

Vanddamp-varmepumper Anvendelse I dag MVR (Mechanical Vapor Recompression) Lavt tryk-løft > relativt lavt temperaturløft Typisk anvendelse: Inddampning Højtryksblæsere I morgen Højtemperaturprocesser Distillation Ekstraktion Spray-tørring Tørring i overhedet damp (max T 50-80 K) Direkte produktion af procesdamp

Konklussion Varmepumper løser ikke alle problemer: COP carnot eller COP Lorenz er grænsen To højtemperaturvarmepumpeteknologier baseret på naturlige kølemidler blev præsenteret: Hybrid ammoniak/vand processen I dag 110-130 C. Fordel ved glid i kilde og/eller dræn Lavere tryk > standard (industrielle) komponenter brugt på en ny måde Nye industrielle komponenter til højtrykskøleprocesser gør det muligt at nå højere temperaturer (180 > 250 C) Vandamp Kendt teknologi, på nærd kompressorer Nye kompressorer ved under udviklling og ret tæt på markedet Fordel ved konstant-temperatur -processer Moderate tryk (10 bar ~ 180 C)

Mange tak Kontakt: Lars Reinholdt teknologisk Institut E-mail: lre@dti.dk