Fremtidens varmepumper til små og mellemstore fjernvarmeværker med CO2 og blandinger som kølemiddel (CO2MIX4Heat)

Jóhannes  Kristófersson

Jeg er din kontaktperson

Skriv til mig

Indtast venligst et validt navn
Eller dit telefonnummer
Sender besked
Tak for din besked
Vi beklager

På grund af en teknisk fejl kan din henvendelse desværre ikke modtages i øjeblikket. Du er velkommen til at skrive en mail til Send e-mail eller ringe til +45 72 20 32 54.

Varmepumpe

Fremtidens varmepumper til små og mellemstore fjernvarmeværker med CO2 og blandinger som kølemiddel (CO2MIX4Heat)

Projektstart januar 2021. Projekt afsluttet oktober 2024.

Formål med projektet
I nærværende projekt er der udviklet en effektiv og konkurrencedygtig, dedikeret CO2-varmepumpe med luft som varmekilde, som er blevet en fabriksbygget og masseproduceret ”plug and play”-løsning. Derudover er der blevet undersøgt, hvordan blandinger af naturlige kølemidler anvendes til at opnå en endnu højere effektivitet, end det er muligt for CO2 alene.

Mål for projektet
Projektets mål er at hjælpe små og mellemstore fjernvarmeselskaber med at nå deres mål om at etablere CO2-neutral varmeproduktion i den nærmeste fremtid med energieffektiv teknologi ved at udvikle to varmepumpeløsninger.

Den første løsning er en effektiv og konkurrencedygtig, dedikeret CO2-varmepumpe med luft som varmekilde. Denne vil blive en fabriksbygget og masseproduceret ”plug and play”-løsning. Varmepumpen bruger ikke-giftig og miljøvenlig CO2 som kølemiddel.

Den anden løsning, der skal undersøges, er, hvordan zeotropiske blandinger af naturlige kølemidler kan anvendes til at opnå en endnu højere effektivitet, end det er muligt for CO2 alene.

Til begge systemer er der udviklet en luftkølet finne og rørfordamper. Dette indebærer, at der skal ses på afrimning, finneafstand og optimering af effektivitet.

Der er blevet bygget to testopstillinger til forskning og en demonstrationsenhed. En af testopstillingerne til forskning er rettet imod CO2 som kølemiddel og den anden imod zeotropiske blandinger.

Det CO2-varmepumpedesign, som gennem forskningen findes mest optimalt, er blevet opskaleret til en demonstrationsenhed og installeret ved et udvalgt fjernvarmeselskab.

Aktiviteter
Projektet er opdelt i følgende faser:

  • Videnindsamling
  • Forskning i nyt systemdesign
  • CO2-styringssystemer og kommunikation med SCADA
  • Tilpasning og kommercielle mål
  • Funktionel analyse
  • Funktionel analyse af CO2-systemet hos et fjernvarmeværk
  • Videnspredning.

Deltagere

  • Teknologisk Institut
  • Danfoss
  • Fenagy
  • Guentner
  • Aarhus Universitet
  • Dansk Fjernvarme
  • Vahterus.

 

Resultater af projektet:

  • Udvikling af to innovative varmepumpeløsninger:
    • En energieffektiv CO2-varmepumpe med luft som varmekilde, designet som en kompakt "plug-and-play"-løsning, der er let at installere og vedligeholde.
    • En mekanisk underkølingsløsning baseret på isobutan, der øger effektiviteten af CO2-varmepumper med op til 25 % ved høje returtemperaturer i fjernvarmeanlæg.
  • Teknologiske gennembrud:
    • Udvikling af avancerede komponenter som højtryksventiler (140 bar), ejectorer og V-shape fordampere.
    • Optimerede defrost-strategier, hvor glykol-defrost blev identificeret som den mest omkostningseffektive metode.
  • Felt- og laboratorietests:
    • Succesfulde tests af en 600 kW CO2-varmepumpe ved Harlev Fjernvarme, der viste høj driftspålidelighed og imponerende effektivitet.
  • Kommercielle fordele:
    • Fenagy, Danfoss og Guentner har allerede udviklet nye produktlinjer baseret på projektets resultater, hvilket skaber vækst og konkurrencefordele i markedet.

 

Bevilligede midler
Projektet er støttet af EUDP.

Foto
Jens Peter Engdal.