Eylül 2023’te HTHP Annex58’de yayınlandı.
Daha ayrıntılı bilgi için:
https://heatpumpingtechnologies.org/annex58/task1/

Pars Makina Ltd.

Düşük Maliyetli ve Verimli Operasyonlar için Yüksek Sıcaklık Isı Pompası (HTHP) + Termal Enerji Depolama (TES)

InnoSolPower HTHP ve TES

• Uygulama: evler, okullar, endüstriyel atık ısı ve proseslerde kullanılabilir.
• Daha düşük ısı dereceleri için düşük maliyetli karbonsuzlaştırma çözümü;
  • Mikro boyutlu konsantre güneş bloklarından gelen ısılarda (100°C ‘ye kadar),
  • Yeraltı/jeotermal ısı kaynaklarında (100°C ‘ye kadar),
  • TES içinde ısı olarak depolanan çatı üstü PV’lerden gelen aşırı elektrikli ısıtıcılarda (PV, TES’i 5 saatte şarj eder)
• 100 kWh μTES modülleri 6 saatte şarj ve deşarj
  • 120°C ‘ye kadar: μTES-PCM, PCM kapsüllü tüpler içerir
  • 150°C ‘ye kadar: μTES-HTF, ısı transfer sıvısı (HTF)
  • 150°C ‘ye kadar Beton dolgulu μTES-C
• HTHP-15 (15 kW) minimum 4 μTES-PCM modülünü şarj eder
  • HTHP güç üniteleri (15kW-30kW) modülerdir (paralel montaj)
  • HTHP-15 kapladığı alan UxG: 1m x 1m, Ağırlık: 250 kg
  • μTES-PCM kapladığı alan UxG: 4m x 2m (25 kWh’lik modüller), ağırlık: 2,5 t.
  • HTHP-15, TES tankını 1,75 kWe kompresör girişi ile 16,67 kWh oranında şarj eder
• 15 kW’dan 480 kW’a, ünite başına 8 kompresöre kadar modüler kapasite kurulumları.

Son derece esnek endüstriyel operasyonlar,

• HCFO-1233zd(E) çalışma sıvısı zararsızdır. A1 sınıfı, toksisite ve yanıcılık yoktur.

ODP = 0, GWP < 5.

• Mil tarafında sızdırmaz basınç contaları
• Kontrolörlü 2kWe açık motor tarafından tahrik edilen kompresör
• Kompresör mimarisi: patentli çift mafsallı ark kanatlı döner piston

• Yağlama: POE-SL-68
• TRL6’daki HTHP pilot tesisi, endüstriyel teknoloji olarak ilgili ortamda gösterildi.
• Tank içi ve kaynak tarafında bulunan Isı Transfer Sıvısı (HTF), 320°C’ye kadar yüksek termal stabiliteye sahip mineral esaslı Renotherm 320’dir.

Özet

Ürün, yeni bir yüksek sıcaklık ısı pompası ve termal enerji depolama tankından oluşan hibrit bir elektrik/termal enerji deposudur. Çalışma sıcaklıkları ve basınç oranları en yüksek operasyonel verimlilik için özel olarak seçildiğinden ısı pompası ve depolamanın entegrasyonu optimize edilmiştir. Hesaplanan COP 9.67 civarındadır.

• Standart ve modüler üniteler HTHF-15 ve HTHF-30 (15kW-30kW)
• Üç farklı basınçsız TES konfigürasyonu:
  • µTES-PCM, µTES-HTF ve µTES-C (modüler)
• Isı eşanjörleri (HX’ler): evaporatör ve kondenserin her biri 13,05 m² ısı transfer yüzeyine sahiptir. 29m kanatlı bakır borular mevcuttur. Kızgın yağ sirkülasyon pompaları HX’ler içerisinde 100 lt HTF hareket eder.
• Esnek çalışma: Isı pompaları %100 kompresör kapasitesinde ve TES ile en verimli şekilde çalışır. Bu nedenle, “tesis ısı-yük talebi” çalışma modunu takip etmek kolaydır.

HTHP-15, InnoSolPower bağlamında tam ölçekte gösterilmiştir (CSP ERA-NET hibe sözleşmesi No. 838311).

Performans testlerinin Aralık 2023’te sona ermesi planlanmaktadır.

• Test edilen çalışma sıcaklığı 100°C -130°C arasında ve basınçlar 12,4 bar-19,6 bar arasındadır.

Sonuçlar InnoSolPower Danışma Grubu Üyelerine sunulmaktadır.

• Temel Performans Göstergeleri (KPI’lar): yüksek yoğunluk, yüksek gizli füzyon ısısı, yüksek özgül ısı, gerekli çalışma sıcaklığına (120°C) yakın erime noktası, yüksek termal iletkenlik, düşük buhar basıncı, yüksek termal stabilite, yüksek kimyasal stabilite, düşük maliyet, yüksek pazar kullanılabilirliği ve düşük tank boyutu olarak öne çıkmaktadır.

HTHP teknolojisi uzantıları şunlardır: trans-kritik ve süperkritikCO₂

Isı besleme kapasitesi: 15kW-30kW-60kW modüller, 480 kW’a kadar kombine üniteler

Sıcaklık aralığı: Maksimum besleme sıcaklıkları 150°C. HTHP, 20°C ‘lik maksimum sıcaklık artışı gibi 150°C ‘ye kadar maksimum besleme ısısı sağlayabilir. Kaynakta maksimum sıcaklık kaymaları 20°C ve tankta 25°C’dir.

Akışkan: R1233zd(E)

Kompresör teknolojisi: Patentli Döner Çift Menteşeli Ark Kanadı

Entegrasyon olmadan kurulan sistem için özel yatırım maliyeti: HTHP-15 + µTES-PCM birlikte maliyet: 1500 €/kW

TRL level: TRL6

Beklenen kullanım ömrü: Düzenli yıllık bakım ile 25 yıl

Boyut: HTHP tek başına ağırlık 250kg ve 1 m2 oturum alanı

          HTHP + TES ağırlığı 2500kg ve 8 m2 oturum alanı