Til hovedinnhold

Systemintegrasjon av prosess- og solvarme

Systemintegrasjon av prosess- og solvarme

I SINTEF Energi har vi en portefølje av prosjekter som omhandler komponentmodellering og systemdesign for å integrere solvarme i industrielle prosesser. Dette gjøres i kombinasjon med integrasjon av gjenvunnet restvarme fra prosessen. Å kombinere solvarme og restvarme krever avansert prosessutvikling, med spesielt fokus på integrasjon i eksisterende industrielle prosesser.

Det å utvikle en varmeforsyning for industrielle prosesser basert på en kombinasjon av solvarme og gjenvunnet restvarme krever kompleks prosessmodellering og inkluderer ulike scenarier. I den ene ytterkanten kan den tilgjengelige solvarmen være nok til å forsyne hele prosessen. I dette tilfelle vil hovedutfordringen ligge i å regulere en konstant forsyning uavh. av værforhold og å lagre eventuell overskuddsvarme. Varmelagring kan for eksempel skje i innovative faseovergangsmaterialer gjennom lagring av følbar varme i for eksempel oljer. I det andre ytterpunktet vil aldri den tilgjengelige solvarmen være nok til å forsyne hele prosessen. Her ligger med muligheter i å integrere solvarme i bare deler av prosessen.

SINTEF Energi har over mange år utviklet kompetanse innen prosessdesign som fokuserer på å håndtere varierende prosesskrav, både i tid og mellom ulike prosesser. Prosessdesign inkluderer å finne den optimale fordelingen mellom varmeforsyning fra solvarme, restvarme eller fra for eksempel dampturbiner. Vi utfører også optimering på bakgrunn av utstyrets fotavtrykk for å muliggjøre integrasjon av alternativ varmeforsyning i eksisterende prosessanlegg.

I tillegg til prosessdesign har vi ekspertise innen modellering og design av prosessutstyr som trengs for å integrere solvarme i industrielle prosesser. Eksempler på slikt utstyr er:

  • Parabolske traktoppsamlere (PTC) – utstyr for å samle solenergien
  • Elektriske varmere (HT) – brukes for å kompensere for varierende solvarme pga værforhold
  • Varmepumper (HP)
  • Fordampere
  • Kompressorer
  • Ekspansjonsventiler
  • Varmelagringssystemet – basert på faseovergangsmaterialer eller lagring av følbar varme i for eksempel oljer
  • Absorpsjonskjølere – forsyner prosessene med nødvendig kjøling

I tillegg til prosessdesign har SINTEF Energi ekspertise til å gjøre kostnadsestimering av spesifikke komponenter og av de komplette prosessene. Detaljerte kostnadsoverslag er krevende pga varierende konfigurasjoner, temperaturer, trykk, og værforhold som systemene vil være avhengige av.

SINTEF Energi vil uansett være i stand til å kombinere vår kunnskap om komponentmodellering, prosessdesign og kostnadsoptimering til å avgjøre den beste måten å integrere varmeforsyning fra solvarme og restvarme for mange ulike prosessbetingelser. Et samarbeid med SINTEF Energi kan derfor muliggjøre integrasjon av sol- og restvarme optimert for helt spesifikke og svært varierte industriprosesser.

Forskningsleder
958 47 389