Samfundsmæssig udfordring
Slutkunderne vil få gavn af en højere COP (Coefficient of Performance) i deres systemer og dermed opnå mere varme eller køling for mindre energi. Kunderne vil således opleve øget energieffektivitet uden øget kompleksitet eller ændringer i driften – de skal blot købe en mere effektiv varmepumpe eller et mere effektivt kølesystem. Enkelhed er nøglen.
Projektets omfang
Dette projekt har fokus på at videreudvikle Escher Power Expander fra Technology Readiness Level (TRL) 5 til TRL 8 med forventning om kommercialisering kort efter projektets afslutning. Escher Power Expander er designet til at optimere den termodynamiske cyklus i varmepumpe- og kølesystemer ved at genvinde energi, som normalt går tabt under ekspansionsfasen, og dermed reducere det samlede energiforbrug og forbedre systemets COP.
Projektet vil forløbe gennem flere centrale faser:
- Prototypeudvikling: Med udgangspunkt i Zero Entropys Patterson-model, som i øjeblikket testes i en 90 kW varmepumpe, vil projektet udvikle Escher-modellen tilpasset 400 kW-systemer. Udviklingen vil ske via en skalamodel, Rosing-prototypen. Rosing-prototypen vil blive testet og dokumenteret, før der gås videre til en fuldskala-prototype for at reducere tekniske og økonomiske risici.
- Ekstern validering: Escher-produktet vil gennemgå en grundig accepttest hos Advansor for at validere teknologien i et industrielt miljø og dermed skabe grundlag for bredere markedsaccept. Advansor og lignende virksomheder tester alle nye komponenter til deres varmepumpe- og kølesystemer på denne måde, hvilket bringer produktet et afgørende skridt tættere på markedet.
- Demonstration i virkelige omgivelser: Den afsluttende fase omfatter demonstration af Escher Power Expanders driftssikkerhed og effektivitet i flere fuldskala industrielle installationer, hvilket vil levere omfattende data til potentielle kunder og partnere. Dette gennemføres hos Advansors kunder, som om enheden var en integreret del af Advansors hardware.
Forventede resultater
- Validering af ydeevne: Opnåelse af 20 % forbedring i energieffektivitet for CO₂-baserede varmepumpe- og kølesystemer ved at erstatte strupeventilen med Escher Power Expander.
- Effektivitetsforbedring: Projektet sigter mod at løfte den isentropiske virkningsgrad fra det nuværende niveau (ca. 30 %, dokumenteret i de første prototypetests) til en målværdi på 70 %.
- Pålidelighed og holdbarhed: Demonstration af 1000 driftstimer i laboratorietests samt yderligere 2000 timer i virkelige anvendelser uden væsentlig forringelse af ydeevnen.
- Kommerciel parathed: Fremdrift af Escher Power Expander (400 kW-enheden) til TRL 8 gennem fuldskala-demonstrationer, der dokumenterer industriel anvendelighed.
- Overholdelse og certificering: Sikring af, at Escher Power Expander opfylder alle relevante industristandarder og lovkrav, herunder CE-mærkning.
- Markedsintroduktion: Etablering af en klar vej til markedet, hvor målbar succes dokumenteres gennem de første kommercielle ordrer og kundetilsagn.
Hvad er innovativt
- Det er innovativt at forsøge at genvinde den tabte energi fra kølemiddelets ekspansion efter højtryksventilen i en varmepumpe eller et kølesystem.
- Det er innovativt at styre kølemiddelets ekspansion på en måde, så der undgås kavitation, som kan beskadige komponenterne.
- At konvertere ekspansions-energien til elekticitet.
- Niveauet af virkningsgrad, og dermed COP-forbedringen, er ikke set på markedet før.