Ph.d. forsvar på DTU Mekanik

Ph.d. forsvar 11. august: Heat Pumps in CHP Systems

tirsdag 04 aug 15

Kontakt

Torben Schmidt Ommen
Forsker
DTU Mekanik
45 25 40 37

Torben Ommen fra DTU Mekanik forsvarer sin ph.d. "Heat Pumps in CHP Systems – High-efficiency Energy System Utilising Combined Heat and Power and Heat Pumps" tirsdag d. 11. august kl. 13.00. Forsvaret finder sted i auditorium 071, bygning 421, DTU Lyngby. Lektor Brian Elmegaard har været hovedvejleder og adjunkt Wiebke B. Markussen har været medvejleder.

Varmepumper (VP) kan benyttes til at tilpasse el- og varmeproduktion til behovsprofilet når (behovs-) udsving er så store at de ikke med fordel håndteres af kraftvarmeværkerne (KVV). Det præsenterede studie undersøger den mulige introduktion af VP fra både et termodynamisk- og system-/operationsanalyseperspektiv, for at finde optimale integrationsløsninger for både nutidige og fremtidige energisystemer.

Fem generiske konfigurationer for VP i fjernvarmesystemer (FV) blev identificeret og sammenlignet ud fra en termodynamisk analyse. Effektiviteten af konfigurationerne blev undersøgt både for den enkelte enhed og fra et systemperspektiv for forskellige FV-temperaturer, forskellige arbejdsmedier og for forskellige produktionsteknologier i FV-netværket.

Den specifikke ydeevne for to FV VP konfigurationer blev undersøgt i yderligere detalje, ved  faktiske temperaturniveauer som svarer til en række typiske FV-netværk. Otte systemer blev analyseret og optimeret til forskellige driftspunkter ved brug af exergoøkonomisk analyse. De enkelte VP blev sammenlignet baseret på prisen af den producerede varme. Resultaterne viser, at de tekniske begrænsninger medfører en betydeligt forøget pris på varme ved høje FV-temperaturer, sammenlignet med den bedst mulige termodynamiske kredsproces. Ved høje og mellemhøje temperaturløft er det muligt at opnå en kredsproceseffektivitet på op til 45-50 % af det teoretisk mulige (i forhold til Lorenz-processen), hvorimod så lave virkningsgrader som 36 % kan forventes for lave temperaturløft.

En energisystemmodel blev udviklet, med fokus på detaljeret repræsentation af KVV og VP. To energiscenarier blev benyttet til analysen, et nuværende, som er valideret for året 2011, og et fremtidigt scenarie, som modsvarer fremskrivninger for 2025, hvor reduktioner af CO2-emissioner har særligt fokus.

Den udviklede energisystemmodel blev benyttet til at analysere den ændrede drift ved sænkede FV-temperaturer. Driftsændringer for typiske KVV-teknologier blev benyttet til at repræsentere den ændrede produktion af el og varme for ændrede FV temperaturer. Resultaterne viser at forbruget af primær energi og systemets omkostninger kan reduceres med ca. 5-7 % ved FV fremløbstemperaturer på 60 otil 70 ofor 2025 scenariet, i forhold til at fortsætte med de nuværende ca. 100 oC
.

Nyheder og filtrering

Få besked om fremtidige nyheder, der matcher din filtrering.
https://www.mek.dtu.dk/nyheder/Nyhed?id=%7B61C3E124-8045-4FB6-9C99-E1D1B91069B9%7D
20 AUGUST 2019