ECOP ROTATIEWARMTEPOMP

Toepassingen

Conventionele warmtepompen bereiken op lange termijn geen hoge temperaturen en kunnen niet omgaan met fluctuerende bronnen en bereiken een lage warmtestijging. De ROTATION HEAT PUMP (rotatie warmtepomp) kan het allemaal en nog veel meer.

Economie

ECOP Rotatiewarmtepomp biedt unieke kosten- voordelen door de hoge efficiën-tie (hoge COP), langere looptijden door de flexibiliteit, gunstige ini- tiële investering en lage bedrijfs- en onderhoudskosten.

Technologie

De ROTATION HEAT PUMP implementeert een thermodynamische cyclus die is gebaseerd op een Joule-proces. Met technologie die wordt ondersteund door verschil-lende patenten, wordt de middelpuntvliedende kracht gebruikt om de hoogste efficiëntie en maximale flexibiliteit te bereiken.

Toepassingsgebieden

Er is een groot aantal mogelijke toepassingen voor warmteopwekking. Het is met name financieel interessant waar restwarmte kan worden gebruikt als warmtebron, wat geen extra lopende kosten met zich meebrengt. Zijn bijzonder sterke punten komen tot uiting in situaties waar hoge temperaturen nodig zijn die direct kunnen worden gebruikt.

De rotatiewarmtepomp biedt bijzondere voordelen wanneer de bron niet constant is. De combinatie van twee roterende warmtepompen om een temperatuurstijging tot 120°C te bereiken is een unieke toepassing.

Met een gestandaardiseerde constructie kan de rotatiewarmtepomp op elk moment worden aange-past aan de specifieke vereisten en aan de nieuwe temperatuurbereiken. Het kan bestaande systemen en processen aanvullen, worden geïntegreerd in nieuwe productiefaciliteiten en ook bestaande conventionele systemen vervangen voor proceswarmteopwekking.

Toepassingsmogelijkheden zijn te vinden in de volgende industrieën zoals bijvoorbeeld:

  • papierindustrie (grafisch papier, hygiënepapier, verpakking, technische papierproductie…)
  • voedingsindustrie (zuivelbedrijven, suikerproductie, distilleerderijen, brouwerijen, productie van diepvriesproducten…)
  • chemische industrie (organische grondstoffen, meststoffen, petrochemie en overige chemische producten)
  • textielindustrie
  • droogprocessen (hout, tegels etc.)
  • kunststoffen
  • automotive industrie
  • metaalindustrie

 

De volgende exemplarische randvoorwaarden geven een indruk van de verschillende mogelijke toepassingen, hoewel natuurlijk ook alle tussenliggende waarden mogelijk zijn. Dit zijn richtwaarden die in de praktijk worden behaald. De exacte gegevens zijn afhankelijk van de specifieke toepassing.

Ecop gegevens
Ecop gegevens

De vereisten voor integratie zijn laag en de installatiekosten zijn doorgaans lager in vergelijking met conventionele warmtepompen.

Lokale- en stadsverwarming

Bij warmteopwekking kan afvalwarmte van verbrandingsprocessen – bijvoorbeeld op zeer laag temperatuurniveau zoals van een rookgascondensor – naar een direct bruik- baar niveau worden gebracht.

Bijvoorbeeld om de stadsverwarmingretour naar de stadsverwarming te verhogen. Hier is de integratie doorgaans vrij eenvoudig, omdat er al een watercircuit is dat direct of via warmtewisselaars gebruikt kan worden.

Voor een dergelijke toepassing kan worden aangenomen dat de COP (Coefficient of Performance) tot 100% hoger is dan die van conventionele warmtepompen.

 

Voorbeelden kengetallen voor stadsverwarming
Voorbeelden kengetallen voor stadsverwarming
Lokale- en stadsverwarming
Lokale- en stadsverwarming

Industriële droog- en koelprocessen

Droogprocessen worden in veel industrieën toegepast (bijv. tegelproductie, voedingsindustrie, papierindustrie). Met behulp van de roterende warmtepomp kan de omgevingslucht worden gebruikt om de luchttemperatuur voor industrieel drogen te verhogen en tegelijkertijd de omgevingslucht te koelen voor de volgende processtap.

Uiteraard kan ook de restwarmte van andere processen worden gebruikt.

Drogen vereist vaak verschillende temperaturen tijdens het proces. De ROTATION HEAT PUMP kan de temperatuur continu elektronisch regelen.

Voorbeeld kengetallen voor industriële droogprocessen
Voorbeeld kengetallen voor industriële droogprocessen

Toepassing op hoge temperatuur

Een bijzonder voordelige toepassing is wanneer warm water nodig is in het productieproces (bijvoorbeeld in de chemische industrie). In dit geval kan koelwater als bron dienen en kan het warme water voor het productieproces worden geleverd. Dit is een zeer efficiënte toepassing in een temperatuurbereik dat niet kan worden bereikt met conventionele warmtepompen.

In plaats van afzonderlijk warmte en koude op te wekken, kan ook een roterende warmte-pomp toegepast worden.

Voorbeelden kengetallen voor toepassing bij hoge temperaturen

Toepassing op hoge temperatuur
Toepassing op hoge temperatuur

Economie ROTATION HEAT PUMP

Kostenvoordelen

De kostenvoordelen van de ROTATION HEAT PUMP rotatie warmtepomp  komen voornamelijk voort uit het rendement, de gunstige investeringskosten (aanschaf, installatie) en de lage bedrijfskosten.

Efficiëntie

De hoge flexibiliteit van het ECOP-proces komt tot uiting in de efficiëntie; in specifieke toepassingen fluctueren de temperaturen vaak zeer sterk rond de ontwerppunten, zodat de inflexibele systemen vaak lage uren moeten accepteren onder volledige belasting, lagere prestaties, slechte COP’s en dus lange terugverdientijden moeten accepteren.

Besparingen

Leidingen met kleinere diameters kunnen tijdens de installatie worden toegepast tussen het systeem en de bron. Aangezien het leidingwerk vaak enkele honderden meters lang is, levert dit aanzienlijke besparingen op. Bovendien zijn accu’s vaak niet nodig. In bedrijf heeft de ROTATION HEAT PUMP duidelijke voordelen ten opzichte van onderhoudsintensieve systemen met heen en weer bewegende zuiger- en schroefcompressoren. Het rotatieprincipe is aanzienlijk eenvoudiger om het materiaal en er worden voornamelijk beproefde standaard industriële componenten gebruikt.

ROTATION HEAT PUMP duidelijke voordelen
ROTATION HEAT PUMP duidelijke voordelen

Vergelijking van de totale kosten in de eerste 10 jaar. De exacte aantallen en de helling van de lijnen zijn afhankelijk van de specifieke toepassing.  De totale kosten betekenen alle kosten van een project de inrichting en integratie, d.w.z. de kosten van het systeem, installatie, planning, civieltechnische kosten, opslag en regulering.

Besparing ECOP warmtepomp

Technologie

Het ECOP-proces is een thermodynamisch cyclisch proces. In plaats van het Carnot-proces in de 2-fasensector, is de innovatieve warmtepomptechnologie echter gebaseerd op een tegen de klok in draaiend Joule-proces waarbij er geen faseovergang van het werkmedium is. Het blijft altijd gasvormig. Op die manier kan een compressierendement van meer dan 99% worden bereikt. Deze extreem hoge compressie is een voorwaarde voor het gebruik van het Joule-proces en kan daarom niet worden gebruikt in conventionele warmtepompen – die in vergelijking veel slechter comprimeren.

Het werkgas van de rotatiewarmtepomp circuleert in een gesloten cyclus, die om een ​​as draait. Als warmtewisselaars nu dichter op en verder van de rotatieas worden geplaatst en op leidingen worden aangesloten, ontstaat een thermodynamisch cyclisch proces. Omdat tijdens rotatie de centrifugaal-kracht toeneemt met toenemende afstand tot de rotatieas, wordt ook het werkgas door de centrifugaalkracht steeds sterker samengedrukt.

Om de cyclus te laten werken, moet het werkgas in de gesloten cyclus circuleren door middel van een ventilator. Door de drukverhoging in het gebied weg van de as leidt tot een verhoging van de temperatuur van het werkgas, waardoor warmte via een warmtewisselaar vrijkomt. Als het hierdoor gekoelde gas weer wordt uitgezet, verandert het door de stroming tegen de middelpuntvliedende kracht van temperatuur naar een lager niveau en kan zo via de warmtewisselaar nabij de as weer warmte aan de bron opnemen.

Het werkgas van de rotatiewarmtepomp circuleert in een gesloten cyclus

ECOP Rotation Heat Pump K 7

Performance

 De Rotation Heat Pump K7 is een geheel nieuw type warmtepomp met een thermisch vermogen van 700 kW. In tegenstelling tot conventionele warmtepompen kan de rotatiewarmtepomp temperaturen in een bandbreedte van -20°C tot + 150°C bereiken. Er is geen vergelijkbaar product op de markt.

Rotation Heat Pump K7 performance

Rotation Heat Pump K7

Prestatiecoëfficiënt

 Door de nieuwe technologie kan, afhankelijk van de specifieke toepassing, theoretisch een COP (Coefficient of Performance) van ruim 10 worden behaald. In de praktijk liggen de waardes lager (dit geldt ook voor de conventionele warmtepompen) en behaalt de rotatiewarmtepomp een COP van 4-7.

Het is belangrijk dat deze waarden worden bereikt over het gehele temperatuurbereik, vooral bij hoge temperaturen van meer dan 90 °C.

Conventionele warmtepompen behalen in de praktijk COP’s van 4-5, afhankelijk van het gebruikte koelmiddel, maar deze waarden worden alleen behaald op het optimale werkpunt.

Anders, en vooral bij temperaturen boven de 90 °C, daalt de COP bij conventionele warmtepompen tot waarden van 2,5-3.

Richtlijnen energie-efficiëntie

Dit is een zeer belangrijk toekomstig veld, aangezien verreweg de grootste energiebehoefte in de industrie en productie de opwekking van warmte voor technische processen is en tot dusver de behoefte aan elektriciteit overtreft. Proceswarmte is daarom voor veel bedrijven een belangrijke kostenfactor geworden.

De energie-efficiëntierichtlijn (EU-richtlijn 2012/27 / EU) verplicht bedrijven om tegen 2020 20% van hun primaire energiebehoeften te besparen. Tegelijkertijd beperkt de F-gassenverordening (EU-verordening nr. 517/2014) het gebruik van koelmiddelen ernstig.

Voordelen

 

+ 1-fase proces waardoor een ongeveer 70% hogere COP (Coefficient of Performance) wordt behaald   dan bij conventionele warmtepompen
+ Dit leidt tot een hoog rendement
+ Hoog haalbare temperaturen tot 150°C
+ Breed toepassingsgebied van -20°C tot 150°C met één en dezelfde machine (aanpassing door regeling van de rotatiesnelheid)
+ Doorstroom en overdraagbaar verwarmingsvermogen kunnen onafhankelijk worden geregeld. Hierdoor kunnen fluctuerende temperaturen worden verwerkt (bijv. zomer- en winterbedrijf
+ Milieuvriendelijk en onbrandbaar werkmateriaal (geen negatief broeikaseffect, geen speciale veiligheidsmaatregelen)
+ De compressie en uitzetting van het werkmedium is flexibel en vrij van smeermiddelen. Alle onderhoudsonderdelen zijn roterende, standaard industriële onderdelen wat betekent dat de onderhoudsinspanning laag is.
+ De Ecop Rotation Heat Pump / Rotatie warmtepompkan tegelijkertijd in één machine worden gebruikt om warmte en koude op te wekken en dient ook als vliegwielenergieopslag.

De Ecop Rotation Heat Pump