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SI/502292
IntSGHP – Integration of steam-generating heat pumps in industrial sites (retrofit)
Résumé
Integrierte industrielle Wärmepumpen steigern die Effizienz der Dampferzeugung und senken den Kohlendioxidausstoß. Obwohl solche Wärmepumpen auf dem Markt existieren, wird ihre Einführung aufgrund der vielen Unbekannten in Bezug auf Integration, Steuerung und dynamisches Verhalten nur langsam vorangetrieben. Diese Studie wird sich mit drei spezifischen Fallstudien befassen und die möglichen Integrationen von Wärmepumpensystemen mit offenem und geschlossenem Kreislauf für die Dampferzeugung analysieren. Ziel ist es, die Lücke zwischen der Analyse der Prozessintegration und der tatsächlichen Umsetzung zu schließen. Aus den Ergebnissen (Steuerungsansatz, Speicherung, Kosten für Ausrüstung und Integration usw.) sollen Richtlinien abgeleitet werden, die auf zahlreiche Industriestandorte in der Schweiz und in Europa anwendbar sind.
Textes supplémentaires
Schlussbericht
Der Bericht zeigt das vielversprechende Potenzial von dampferzeugenden Wärmepumpen (englisch: Steam Generating Heat Pump, SGHP) in industriellen Anwendungen auf und hebt dabei die signifikanten Energieeinsparungen und die Reduzierung der CO2-Emissionen hervor. Anhand detaillierter Analysen und Simulationen belegt die Studie, dass SGHP mit geschlossenem und offenem Kreislauf effizient in bestehende Systeme wie die der Anlagen von UCB Farchim und DSM integriert werden können. In UCB Farchim erwies sich die kombinierte SGHP als optimale Lösung, die trotz der hohen Temperaturerhöhungen ein solides Gleichgewicht zwischen Energieeffizienz und betrieblicher Machbarkeit bot. Umgekehrt profitierten die DSM-Verfahren am meisten von einem PEMS mit offenem Kreislauf, was die Anpassungsfähigkeit dieser Systeme an verschiedene industrielle Umgebungen belegt. Neben den Machbarkeitsstudien stellt der Bericht den Stand der Technik der aktuellen PMSG-Technologien dar und enthält detaillierte Informationen zu den verwendeten Kältemitteln. Dieser umfassende Überblick umfasst eine Zusammenfassung der auf dem Markt erhältlichen Produkte und Komponenten und bietet wertvolle Einblicke in die neuesten Fortschritte und Trends in der Branche. Der Bericht stellt auch eine technisch-ökonomische Methode zur Bewertung der Realisierbarkeit der Integration von SGHP unter Berücksichtigung der Investitionsausgaben (CAPEX) und der Betriebsausgaben (OPEX) vor. Es wurde ein Excel-Tool entwickelt, das eine schnelle Bewertung der wirtschaftlichen und ökologischen Auswirkungen von Hochtemperatur-Wärmepumpen erleichtert. Darüber hinaus wurde ein kurzer Leitfaden erstellt, um Unternehmen, die an der Einführung dieser Technologien interessiert sind, zu unterstützen. Zusammenfassend unterstreichen die Ergebnisse, dass SGHP nicht nur eine praktikable Alternative zur Dampferzeugung aus fossilen Brennstoffen darstellen, sondern auch zu erheblichen Kosteneinsparungen und Umweltvorteilen beitragen und somit einen bedeutenden Fortschritt in der nachhaltigen Industrietechnologie darstellen. Sie zeigen auch, dass, obwohl immer mehr Unternehmen SGHP anbieten, in der EU-Industrie noch keine installierten und in Betrieb befindlichen SGHP vorhanden sind.
Publikationen / Ergebnisse
Wenn in einem Industriebetrieb kontinuierlich Abwärme anfällt und gleichzeitig Prozessdampf benötigt wird, bestehen günstige Voraussetzungen für den Einsatz einer dampferzeugenden Wärmepumpe. Ein Forscherteam der Ostschweizer Fachhochschule hat die Erfolgsbedingungen für diese energieeffiziente und klimafreundliche Form der Wärmebereitstellung untersucht.
Détails du projet
- Office de recherche
- BFE
- Statut du projet
- Abgeschlossen
- Type de projet
- Forschungsprojekt
- Date de début
- 2021-09-30
- Date de fin
- 2023-10-30
- Coûts totaux approuvés
- CHF 117600.00
- Section
- Industrielle Prozesse
- Domaine politique NABS
- Erzeugung, Verteilung und rationelle Nutzung der Energie