Til hovedinnhold

162-1 Framtidas varmepumper

162-1 Framtidas varmepumper

Vurdering av ulike, energibesparende innovasjonskonsept for hybrid høytemperaturvarmepumper som skal brukes i et planlagt industrianlegg

Bakgrunn
Mange prosesser i industrien har enorme varmebehov ved høye temperaturer (150 °C og oppover). For å redusere miljøbelastningen dette behovet skaper (og kundenes strømregning) er det ønskelig at behovet dekkes av varmepumper. Lavere energiforbruk er svært viktig for å redusere framtidas behov for elektrisitet og dermed for kraftutbygging. Energieffektivisering regnes derfor i dag som en fornybar energikilde ettersom "den reineste kilowattimen er den som ikke brukes". Lavere strømregning er også viktig for bedrifters konkurranseevne.

Varmepumpeteknologi for de høyeste temperaturene er dessverre enten ikke utviklet, eller svært dyrt og ikke kommersielt tilgjengelig, eller har veldig lav ytelse slik at nedbetalingstida er lang. Dette hindrer innføring av miljøvennlig teknologi i industrien. HeatUp-prosjektet har som mål å utvikle løsninger for høytemperaturvarmepumper (opp mot 200 °C) og vurdere ulike alternativ slik at varmepumper kan tas i bruk i større grad. Dette krever blant annet at virkningsgraden må bli så høy som mulig. Blant utfordringene er at passende arbeidsmedium må velges og at kompressorer og annet utstyr, samt smøreolja, må tåle forholdene.

Et veldig lovende konsept er hybridvarmepumper som kan oppnå høyere virkningsgrad enn andre varmepumper dersom varmekilde og -sluk har en del temperaturglidning, noe som fører til eksergitap i konvensjonelle varmepumper. Ei slik varmepumpe er foreslått i et nytt industrianlegg som skal bygges i 2018, men prosjektet er avhengig av innovasjonsstøtte for at denne løsningen skal velges. Sommerjobben vil bestå i å foreslå (og regne på potensialet til) ulike innovative forbedringer av dagens hybridvarmepumper, slik at et lovende konsept kan presenteres næringslivet og slik at prosjektet får støtte og kan bli en realitet.

Oppgaven består i

  • Å sette seg inn i problemstillingen (lære teorien rundt hybridvarmepumper og oppdatere seg på hva som er siste nytt innen feltet)
  • Å bruke beregningsprogram (Excel eller Dymola avh. av forkunnskaper og tid) til å finne ut hvor høy temperatur og hvor høyt trykk vi kan tillate etter kompressor.
  • Regne ut eller simulere ulike løsninger for å bedre systemet i forhold til dagens (forslag utarbeides i samarbeid med veileder og industripartnere)
  • Foreslå, basert på resultatene, lovende innovasjonskonsept som nytt forskingsprosjekt bør vurdere for installasjon i industrien (nytt anlegg skal bygges i 2018)
  • Skrive rapport.

Se også HeatUps hjemmeside

Forutsetninger

  • God forståelse av prinsippet for vanlige varmepumper (TEP4255 eller tilsvarende) og termodynamikk
  • Kjennskap til (eller evne til å sette seg inn i) Refprop i Excel eller Dymola
  • Evne til å jobbe selvstendig og kunne foreslå nye løsninger

Medveileder
Michael Bantle