Varmepumpens driftsøkonomi i et Smart-Grid - Aalborg Universitet

More documents

Recommendations

Info

Gruppe B142 4. Varmepumpe 4.5 Kølemidler Kølemidler bruges i en termodynamisk kredsproces, som for eksempel en varmepumpe, hvor der overføres varme mellem et koldt reservoir og et varmt reservoir, ved at systemet tilføres arbejde. Der ndes dels naturlige kølemidler, som f.eks. ammoniak, vand, CO 2 , og dels kunstigt fremstillede kølemidler, som for eksempel HFC-gasser. Nogle kølemidler er blevet forbudt at bruge på grund af deres miljøpåvirkning, som nedbrydning af ozonlaget, andre er pålagt restriktioner på grund af deres giftighed. I en varmepumpe fordampes kølemidlet ved lavt tryk og lav temperatur (i fordamperen), og det kondenseres ved højt tryk og høj temperatur (i kondensatoren), som beskrevet i afsnit 4. Kølemidlet til den konkrete kredsproces vælges blandt andet ud fra temperaturerne i henholdsvis det kolde og det varme reservoir, ud fra den COP som varmepumpen har ved brug af kølemidlet, og ud fra kølemidlets lovlighed i den konkrete sammenhæng. Det er en fordel, at kølemidlets fordampningsvarme er høj ved temperaturen i fordamperen, og at trykforskellen i fordamperen og kondensatoren er lille, begge dele for at mindske kompressorarbejdet i forhold til den afgivne varmeeekt i kondensatoren. I tabel 4.1 er kølemidlerne R744 (CO 2 ), R717 (NH 3 ) og R134a (CH 2 FCF 3 ) listet med molmasse, kritisk temperatur, tilhørende værdier af dels fordampningstryk, temperatur, fordampningsvarme og temperatur. [Nielsen, 2010] Kølemiddel R744 R717 R134a Kemiskformel CO 2 NH 3 CH 2 FCF 3 Molarmasse 44.01 g/mol 17.03 g/mol 102.03 g/mol Kogepunkt ved 1 bar -94,5 ◦ C -33,6 ◦ C -26,4 ◦ C Fordampningstryk ved -10 ◦ C 26,5 bar 2,9 bar 2,0 bar Fordampningstryk ved 0 ◦ C 34,8 bar 4,3 bar 2,9 bar Fordampningstryk ved 10 ◦ C 45,0 bar 6,2 bar 4,1 bar Kondenseringstryk ved 20 ◦ C 57,2 bar 8,6 bar 5,7 bar Kondenseringstryk ved 30 ◦ C 72,0 bar 11,7 bar 7,7 bar Kondenseringstryk ved 40 ◦ C N/A 15,5 bar 10,2 bar Kritisk temperatur 31,1 ◦ C 132,3 ◦ C 101,1 ◦ C Fordampningsvarme ved kogepunkt på -10 ◦ C 258,3 [kJ/kg] 1294,8 [kJ/kg] 231,5 [kJ/kg] Fordampningsvarme ved kogepunkt på 0 ◦ C 231,1 [kJ/kg] 1260,7 [kJ/kg] 223,3 [kJ/kg] Fordampningsvarme ved kogepunkt på 10 ◦ C 197,8 [kJ/kg] 1224,7 [kJ/kg] 214,0 [kJ/kg] Tabel 4.1. Sammenligning af R744, R717 og R134a. Værdierne er fundet ved hjælp af CoolPack. Det ses, at ammoniak har gode egenskaber som kølemiddel, men der er begrænsninger for brugen af ammoniak af miljømæssige årsager. Det er af miljømæssige årsager, at der bruges CO 2 , som kølemiddel i laboratoriets varmepumpe. På gur 4.4 er kredsprocessen for skillepunktet (se afsnit 5.2) tegnet ind i et log(p)H-diagram. Kredsprocessen er tegnet ud fra et kondensatortryk på 101,9 bar, et fordampertryk på 27,5 bar og en temperatur efter gaskøleren på 29,7 ◦ C, samt en temperatur efter kompressoren på 91,3 ◦ C. 32
4.5. Kølemidler Aalborg Universitet Figur 4.4. Log(p)H-diagram over skillepunktet for CO2 luft/vand varmepumpe 33
Page 1: Varmepumpens driftsøkonomi i et Sm
Page 5: Forord Denne rapport er udarbejdet
Page 8 and 9: Gruppe B142 Betegnelser DRY COP FUD
Page 10 and 11: Indholdsfortegnelse I Indledning 1
Page 13: Del I Indledning 1
Page 16 and 17: Gruppe B142 1. Indledning 1.1 Initi
Page 18 and 19: Gruppe B142 2. Problemanalyse ˆ 35
Page 20 and 21: Gruppe B142 2. Problemanalyse 2.3 E
Page 22 and 23: Gruppe B142 2. Problemanalyse ˆ El
Page 24 and 25: Gruppe B142 2. Problemanalyse var p
Page 26 and 27: Gruppe B142 2. Problemanalyse ˆ St
Page 28 and 29: Gruppe B142 2. Problemanalyse perio
Page 31: Problemfelt 3 Problemformulering Fo
Page 35: Indledning Problemløsningen strukt
Page 38 and 39: Gruppe B142 4. Varmepumpe (3) Kompr
Page 40 and 41: Gruppe B142 4. Varmepumpe Ved stadi
Page 42 and 43: Gruppe B142 4. Varmepumpe 4.4 Entro
Page 46 and 47: Gruppe B142 4. Varmepumpe Fra (A) t
Page 48 and 49: Gruppe B142 5. Analyse af varmepump
Page 59 and 60: Termisk energilagring 6 Termisk ene
Page 61 and 62: 6.1. Sensibel varmelagring Aalborg
Page 63 and 64: 6.1. Sensibel varmelagring Aalborg
Page 65 and 66: 6.2. Alternativ energilagring Aalbo
Page 71 and 72: 6.3. Opsamling Aalborg Universitet
Page 73 and 74: Analyse af termisk energilagring 7
Page 75 and 76: 7.2. Forsøg med sensibel energilag
Page 77 and 78: 7.3. Resultatanalyse af model og fo
Page 83 and 84: 7.4. Termokemisk energilagring Aalb
Page 85 and 86: 7.4. Termokemisk energilagring Aalb
Page 87 and 88: Drift økonomisk model 8 I dette ka
Page 89 and 90: 8.2. Modellen Aalborg Universitet v
Page 91: 8.3. Arbitrære udvalgte dage Aalbo
Page 95 and 96:
Konklusion 9 I dette afsnit vil der
Page 97 and 98:
Litteratur Ali Haji Abedin. Thermoc
Page 99 and 100:
Litteratur Aalborg Universitet Mett
Page 101 and 102:
Figurer Aalborg Universitet 7.6 Uds
Page 103:
Data til varmelagringsforsøg A Fig
show all

Varmepumpens driftsøkonomi i et Smart-Grid - Aalborg Universitet

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?