Przemysłowe i energetyczne zastosowanie absorpcyjnych pomp ciepła dużej mocy

Odzysk ciepła

Konwencjonalne zasoby energii pierwotnej nieustannie się kurczą, a znane metody jej wykorzystania nie pozostają bez wpływu na środowisko.

Technologie produkcji energii odnawialnej za pomocą wiatru czy słońca borykają się z problemami technicznymi związanymi z dostępnością mocy w okresach zapotrzebowania na nią. Skłania to do szczegółowych analiz miejsc strat energii pierwotnej oraz stosowania technologii odzyskiwania energii odpadowej (o parametrach uniemożliwiających jej bezpośrednie wykorzystanie w instalacji) bądź nieużytecznej (o parametrach umożliwiających jej bezpośrednie wykorzystanie w instalacji, ale nie zawsze w momencie jej powstawania) i rewizji założeń dotyczących jej zamiany na energię użyteczną.

Tempo poprawy efektywności energetycznej spadło z 1,9 do 0,9% rocznie [1], pokazując, że możliwości prostych modyfikacji zostały już wyczerpane i pora na bardziej zaawansowane rozwiązania.

Szczególne miejsce w obszarze poprawy efektywności energetycznej zajmują źródła ciepła niskotemperaturowego traktowanego jako ciepło odpadowe.

Przemysł energochłonny odpowiada za 69% światowego zużycia energii pierwotnej w przemyśle [2] i 45% emisji CO2 do atmosfery. Większość tej energii jest wykorzystywana do produkcji energii elektrycznej i ciepła [3], z którego prawie 17%, o temperaturze nieprzekraczającej 120°C, jest odprowadzane bezpośrednio do atmosfery [4]. W tym celu wykorzystywane są głównie chłodnice wentylatorowe, wieże chłodnicze bądź chłodnie kominowe, generując dodatkowe koszty i zużycie energii.

W Chinach tylko 30% ciepła odpadowego jest w jakikolwiek sposób wykorzystywane [5].

Implementacja technologii konwersji ciepła nieużytecznego i odpadowego na ciepło użyteczne może prowadzić do ograniczenia emisji CO₂ do atmosfery o 7–12% w skali światowej [6]. Korzyści płynące z implementacji tego rodzaju układów zależą głównie od ilości i jakości ciepła odzyskiwanego oraz wymagań po stronie ciepła użytecznego.

Istnieje wiele technologii wykorzystania ciepła nieużytecznego, wśród najbardziej rozpowszechnionych możemy wyróżnić sprężarkowe pompy ciepła, absorpcyjne pompy ciepła i absorpcyjne wymienniki ciepła.

Sprężarkowe pompy ciepła umożliwiają odzyskiwanie ciepła niskotemperaturowego oraz jego transfer do wyższej, użytecznej temperatury z wykorzystaniem energii mechanicznej (najczęściej sprężarki, której silnik zasilany jest energią elektryczną).

Absorpcyjne pompy ciepła (APC) zapewniają taki sam efekt jak pompy sprężarkowe, z tą różnicą, że energią zasilającą nie jest energia mechaniczna, ale energia termiczna (np. para) dostarczana do układu.

Wymiennik absorpcyjny działa na zasadzie rozdzielenia obiegów absorpcyjnej pompy ciepła, umożliwiając jednoczesną produkcję np. wody o temperaturze niższej i wyższej niż odzyskiwane ciepło.

Absorpcyjne pompy ciepła odgrywają istotną rolę w procesach odzysku ciepła nieużytecznego i odpadowego, mają też duży potencjał poprawy efektywności energetycznej procesów i ograniczenia emisji gazów cieplarnianych do atmosfery. Poza odzyskiem ciepła nieużytecznego bądź odpadowego zapewniają wystarczającą temperaturę ciepła użytecznego przy wykorzystaniu w pełni ekologicznego czynnika chłodniczego (ODP i GWP = 0), jakim jest woda.

Także parametry pracy układów absorpcyjnych stawiają je aktualnie w centrum rozważań dotyczących optymalnej metody odzysku ciepła niskoparametrowego i zamiany go na ciepło użyteczne [7].

Absorpcyjne pompy ciepła umożliwiają odzysk praktycznie całego zakresu temperaturowego ciepła nieużytecznego występującego w przemyśle (tylko sprężarkowe pompy ciepła mogą odzyskiwać niższe temperatury ciepła nieużytecznego). Umożliwiają także podniesienie temperatury ciepła użytecznego nawet o 50°C. Tak duży wzrost temperatury jest praktycznie nieosiągalny dla pomp sprężarkowych.

Poza zaletami technicznymi zastosowanie absorpcyjnych pomp ciepła wiąże się także z mniejszymi nakładami inwestycyjnymi, szczególnie przy dużych mocach.

Charakterystyka absorpcyjnych pomp ciepła

Zasada działania

Ideą działania absorpcyjnej pompy ciepła jest wykorzystanie ciepła w postaci nieużytecznej (dolne źródło) i za pomocą pary bądź gorącej wody o temperaturze wyższej niż 100°C (górne źródło), używanej jako energia zasilająca, zamianie go na ciepło użyteczne.

W układzie urządzenia czynnikiem roboczym jest najczęściej wodny roztwór bromku litu (LiBr) – nietoksyczna sól, a czynnikiem chłodniczym woda. Zasadę działania obiegu ilustruje rys. 1.

W generatorze kosztem dostarczonego ciepła, np. w postaci pary, gorącej wody bądź bezpośrednio z palnika zasilanego dowolnym paliwem, następuje odparowanie pary wodnej z rozcieńczonego roztworu bromku litu i wody.

Odparowanie w generatorze jest możliwe dzięki ciśnieniu znacząco niższemu od atmosferycznego.

Odparowana czysta para wodna przechodzi do skraplacza i zostaje skondensowana, oddając ciepło przez wymiennik przeponowy. Uzyskana w ten sposób woda, stanowiąca czynnik roboczy, podawana jest poprzez układ dławiący do parownika, gdzie odparowując w warunkach wysokiej próżni na ściankach wymiennika, odbiera ciepło nieużyteczne z dolnego źródła.

Powstała w parowniku para wodna jest następnie pochłaniana w absorberze przez stężony roztwór bromku litu, z którego wcześniej w generatorze odparowała woda, utrzymując w ten sposób wysoką próżnię w urządzeniu, a więc i niską temperaturę wrzenia w parowniku.

Proces absorpcji jest silnie egzotermiczny, dlatego wymagany jest odbiór znaczącej ilości ciepła, co stanowi dodatkowe źródło energii oraz pierwszy stopień podgrzewu wody wlotowej.

Stężony roztwór, pochłaniając parę, rozcieńcza się, a następnie przetłaczany jest przez pompę roztworu z powrotem do generatora, gdzie woda z roztworu zostaje odparowana, stężony roztwór przepompowany do absorbera i cykl się powtarza.

Do prawidłowego działania APC należy dostarczyć przede wszystkim ciepło w dwóch postaciach – pary bądź gorącej wody dla generatora i ciepła niskotemperaturowego dla parowacza. Należy także zapewnić zasilanie elektryczne systemu automatyki i pomp obiegowych o mocy ok. 0,1% mocy cieplnej urządzenia.

Parametry robocze

Tak jak każde urządzenie techniczne, również APC dostępne na rynku charakteryzują się pewnym zakresem akceptowalnych parametrów roboczych. Poniżej zaprezentowano te parametry z podziałem na poszczególne obiegi.

1. Ciepło zasilające (górne źródło):

• para wodna nasycona o temperaturze 100–185°C,
• gorąca woda o temperaturze 100–185°C,
• spaliny ze spalania dowolnego paliwa pod warunkiem osiągnięcia temperatury wyższej od 400°C,
• dowolne paliwo, które może zostać spalone w palniku.

2. Energia elektryczna (pomocnicza):

• zasilanie układu sterowania, pomp i zaworów – ok. 0,1% mocy cieplnej.

3. Ciepło odzyskiwane (dolne źródło):

• ciepła woda o temperaturze nie niższej niż 25°C,
• para wodna o temperaturze nie niższej niż 25°C.
• Istnieje możliwość odzyskania ciepła o temperaturze niższej niż 25°C, ma to jednak negatywny wpływ na parametry pracy APC.

4. Ciepło użyteczne:

• gorąca woda o temperaturze wylotowej do 95°C.

W celu zminimalizowania wymiarów urządzenia, a co za tym idzie nakładów inwestycyjnych, zaleca się zapewnienie parametrów pracy układu APC gwarantujących różnicę temperatury pomiędzy wylotem z dolnego źródła a powrotem wody gorącej na poziomie nieprzekraczającym 35°C.

W związku z tym, że na wielkość oraz sprawność układu wpływ ma dziewięć parametrów (dla obiegu dolnego oraz górnego źródła i ciepła użytecznego: temperatura zasilania, powrotu oraz przepływ), prawidłowy dobór układu APC każdorazowo wymaga starannej i indywidualnej analizy. Sama eksploatacja układu nie wiąże się z problemami, m.in. dzięki bardzo szerokiej regulacji mocy, np. moc ciepłownicza może być regulowana w zakresie 20–100% mocy nominalnej przy możliwości zmiany przepływu od 60 do 120% przepływu nominalnego oraz faktycznemu brakowi elementów ruchomych. Determinuje to także bardzo wysoka dyspozycyjność urządzeń, na poziomie przekraczającym 8500 godzin, oraz żywotność instalacji przekraczająca 20 lat [8].

Korzyści z zastosowania

Ponieważ zadanie pomp ciepła polega na odzyskaniu znaczących ilości ciepła niskoparametrowego, główną korzyścią z zastosowania absorpcyjnych pomp ciepła jest znaczące zwiększenie sprawności wytwarzania energii cieplnej w systemie wytwórczym w porównaniu z systemem konwencjonalnym opartym na wymienniku. Jest to możliwe dzięki odzyskaniu ciepła, które uległoby rozproszeniu w atmosferze.

Poza znaczącą poprawą sprawności wytwarzania układy absorpcyjnych pomp ciepła umożliwiają istotne zwiększenie mocy ciepłowniczej układu przy zachowaniu takiego samego jak przed modernizacją zużycia paliwa.

Rys. 2 ilustruje udział ciepła nieużytecznego (dolnego źródła) w całkowitej sprawności absorpcyjnej pompy ciepła.

Urządzenie poza jednostką dostarczonej energii w postaci użytecznej (ciepło zasilające) odzyskuje 0,67 jednostki energii z ciepła odpadowego, aby wyprodukować 1,67 jednostki ciepła użytecznego możliwego do wykorzystania na cele technologiczne. Podane dane dotyczą warunków krajowych [11]. Oznacza to także, że możliwa do uzyskania moc pompy ciepła jest wprost proporcjonalna do możliwej do uzyskania ilości energii zasilającej oraz przeznaczonej do odzyskania.

Układy APC produkowane są jako monobloki przeznaczone do montażu wewnątrz pomieszczeń, w których przez cały rok utrzymywana jest temperatura dodatnia (czynnikiem chłodniczym jest woda). Ze względu na swoją konstrukcję jedynymi ograniczeniami w zakresie mocy urządzeń są te związane z logistyką dostawy poszczególnych elementów.

Na rynku dostępne są urządzenia o mocy ciepłowniczej od 1 do 38 MW dostarczane jako pojedyncze elementy. Dzięki możliwości łączenia urządzeń w bloki ograniczenie mocy praktycznie nie występuje.

Możliwe zastosowania absorpcyjnych pomp ciepła

Odzysk ciepła skraplania pary

Technologia absorpcyjnych pomp ciepła znajduje zastosowanie wszędzie tam, gdzie pojawia się zapotrzebowanie na ciepło o temperaturze nieprzekraczającej 95°C oraz istnieje możliwość odzyskania ciepła niskoparametrowego, np. z systemów chłodzenia.

Na rys. 3 zaprezentowano przykładowe zastosowanie absorpcyjnej pompy ciepła w procesie technologicznym elektrociepłowni.

Urządzenie wykorzystuje ciepło nieużyteczne, odpadowe (dolne źródło), które w wielu instalacjach odprowadzane jest do atmosfery przez chłodnie kominowe. Źródłem zasilania APC (górne źródło) jest para wodna wykorzystana wcześniej w systemie produkcji energii elektrycznej elektrociepłowni (np. upust z turbiny).APC dzięki energii doprowadzonej w postaci pary wodnej, powiększonej o energię odzyskaną z ciepła nieużytecznego, podnosi temperaturę wody w obiegu ciepła użytecznego, np. miejskiej sieci ciepłowniczej.

Dzięki zasilaniu urządzenia zarówno ciepłem wysokoparametrowym (para), jak i niskoparametrowym (woda chłodząca wymiennik kondensacyjny) uzyskujemy ciepło średnioparametrowe, które można wykorzystać w sezonie letnim bezpośrednio na potrzeby sieci ciepłowniczej, a w zimowym jako pierwszy stopień podgrzewania wody bądź na dowolne cele technologiczne, przy zachowaniu sprawności na poziomie zbliżonym do COP = 1,67 (dla warunków krajowych).

Istotny jest w tym rozwiązaniu fakt stałej wartości COP pomimo zmiany parametrów roboczych w ciągu roku.

Moc układu APC ograniczona jest tylko przez dostępną ilość i jakość ciepła nieużytecznego (dolnego źródła) oraz dostępną ilość ciepła zasilającego (górne źródło).

Należy zaznaczyć, że w razie takiego zlokalizowania pompy ciepła w systemie technologicznym elektrociepłowni, poza odzyskaniem znaczących ilości energii jak dotąd bezpowrotnie traconej, istotnie ogranicza się pracę urządzeń pomocniczych systemu chłodzenia (np. pomp) oraz odparowanie wody w chłodniach kominowych, uzyskując dodatkowe korzyści zarówno w zakresie ekologicznym, jak i ekonomicznym.

Dodatkowo zastosowanie układu APC w stosunku do układu konwencjonalnego opartego na wymiennikach prowadzi do znaczącego wzrostu sprawności produkcji energii elektrycznej. Dzięki ograniczeniu zużycia pary z upustu turbiny na cele ciepłownicze, które może sięgać nawet 50%, większa ilość pary może zostać wykorzystana do produkcji energii elektrycznej.

Na podstawie wykonanych dla warunków krajowych (zarówno w zakresie temperatury zewnętrznej, jak i wykorzystywanych układów wytwórczych) obliczeń można spodziewać się wzrostu sprawności wytwarzania energii o ok. 1–1,5% [9]. Wartości te mogą zdawać się niewielkie, jednak w przeliczeniu na energię produkowaną przez średniej wielkości blok energetyczny o nominalnej mocy elektrycznej 250 MW oznaczają, przy zachowaniu produkcji ciepła na niezmienionym poziomie, dodatkowe ok. 27 GWh energii elektrycznej rocznie.

Układy APC stosowane w krajowych warunkach mają także opisane wcześniej ograniczenia związane z dostępnymi temperaturami odzyskiwanego ciepła nieużytecznego bądź odpadowego (dolnego źródła), wymaganymi temperaturami ciepła użytecznego oraz pary zasilającej (górne źródło).

W związku ze stosowanymi w roztworze LiBr inhibitorami korozji (najczęściej jest to molibdenian litu – Li2MoO4) należy zwrócić szczególną uwagę na maksymalną dopuszczalną temperaturę roztworu, która nie może przekroczyć 165°C.

W elektrociepłowniach stosowana jest głównie para przegrzana o temperaturze znacząco przekraczającej 185°C, co oznacza, że para zasilająca powinna zostać wcześniej odpowiednio przygotowana. W wypadku ciągłego zasilania układu APC temperaturą wyższą od 185°C może dojść do zużycia inhibitora i nieprawidłowej pracy urządzenia.

Modernizacja systemu produkującego w skojarzeniu energię elektryczną i ciepło (elektrociepłowni) bądź tylko energię elektryczną (elektrowni) za pomocą instalacji absorpcyjnej pompy ciepła pracującej na potrzeby miejskiej sieci ciepłowniczej jest bardzo popularna na świecie.

W Azji, gdzie rozwój systemów ciepłowniczych jest najbardziej dynamiczny, nowe elektrociepłownie są standardowo wyposażane w system odzysku ciepła skraplania pary w celu maksymalizacji sprawności układu.

• Elektrociepłownia Guoyang New Energy nr 3 (Chiny) wykorzystuje zestaw sześciu pomp ciepła o mocy 30 MW każda (sumarycznie 180 MW). 72 MW ciepła odzyskiwane jest z układu chłodzenia wymiennika kondensacyjnego.
• Elektrociepłownia Guodian Datong nr 2 (Chiny) wykorzystuje zestaw 10 pomp o mocy 35 MW każda (sumarycznie 350 MW). 140 MW ciepła odzyskiwane jest z ciepła skraplania pary wodnej układu turbinowego.
• Elektrociepłownia Datang Taiyuan nr 2 (Chiny) wykorzystuje zestaw czterech pomp o mocy 95,5 MW każda (sumarycznie 382 MW). 163 MW są odzyskiwane z ciepła kondensacji pary wodnej za układem turbinowym.
• Podobnie elektrociepłownia Gansu Jinchuan Group nr 2 (Chiny) wykorzystuje zestaw dwóch pomp ciepła o mocy 25 MW każda (sumarycznie 75 MW). 30,4 MW ciepła pochodzi z odbioru ciepła skraplania pary wodnej za układem turbinowym.

Na fot. 1 (patrz: zdjęcie główne) zaprezentowano przykładowy system absorpcyjnej pompy ciepła o mocy 30 MW oparty na pompie ciepła SL Eco-Energy Systems.

Możliwe zastosowania absorpcyjnych pomp ciepła

Odzysk ciepła skraplania wilgoci w spalinach

Poza konwencjonalnym, i dość popularnym na świecie, rozwiązaniem opartym na odzysku ciepła skraplania pary wodnej z wody chłodzącej wymiennik kondensacyjny w warunkach krajowych sprawdzają się także inne metody odzysku ciepła nieużytecznego.

Ciekawym rozwiązaniem jest odzysk ciepła skraplania wilgoci zawartej w spalinach (kondensacja). Po procesie spalania oraz oczyszczania spaliny, pomimo niskiej temperatury, niejednokrotnie nieprzekraczającej 50°C, mają jeszcze znaczące ilości energii. Nie może ona zostać wykorzystana bezpośrednio na potrzeby ciepłownicze ze względu na zbyt niską temperaturę, może jednak stanowić źródło ciepła nieużytecznego dla układu absorpcyjnych pomp ciepła.

W razie takiego zastosowania należy wyposażyć układ w dodatkowy wymiennik ciepła, który w sposób przeponowy bądź bezprzeponowy będzie odzyskiwał ciepło kondensacji wilgoci zawartej w spalinach.

Tak zaprojektowany system wyposażony w absorpcyjne pompy ciepła może pełnić funkcję podstawowego źródła ciepła w sezonie letnim oraz wstępnego podgrzewu powracającej wody sieciowej w okresie zimowym.

W obu przypadkach praca układu w ciągu całego roku odbywa się z mocą nominalną.

Istotny jest tutaj fakt wzrostu sprawności wytwarzania energii ze względu na odzysk znaczących ilości ciepła traktowanego dotąd jako ciepło odpadowe.

Na rys. 4 zaprezentowano przykładowy schemat układu. Dla omawianego przypadku opartego na doświadczeniach krajowych [11] odzysk ciepła z kondensacji wilgoci w spalinach może stanowić 40% mocy użytecznej APC, co oznacza możliwość zwiększenia mocy elektrociepłowni o ok. 31% bez zwiększania ilości paliwa potrzebnego do produkcji energii elektrycznej i ciepła. Tego rodzaju układy stosowane są w Polsce oraz m.in. w Skandynawii.

Możliwe zastosowania absorpcyjnych pomp ciepła

Odzysk ciepła nieużytecznego z wód geotermalnych

Technologia absorpcyjnych pomp ciepła znajduje zastosowanie wszędzie tam, gdzie pojawia się potrzeba maksymalizacji wykorzystania istniejącej energii pozyskiwanej z odwiertu geotermalnego bądź obniżenia temperatury wody odprowadzanej do wód powierzchniowych.

Specyfika eksploatacji źródeł geotermalnych wymusza uzyskanie na potrzeby sieci ciepłowniczej wody o temperaturze niższej niż pozyskiwana z odwiertu oraz odprowadzanie do odwiertu bądź wód powierzchniowych wody o temperaturze wyższej od temperatury wody powracającej od odbiorców.

Dla krajowych warunków klimatycznych i eksploatowanych sieci ciepłowniczych w większości przypadków zarówno temperatura wody zasilającej, jak i powracającej z sieci nie jest optymalna dla źródeł geotermalnych, prowadząc z jednej strony do niewykorzystywania pełnego potencjału odwiertu, a z drugiej eksploatowania sieci ciepłowniczej z temperaturami niższymi od nominalnych.

Układy absorpcyjnych pomp ciepła pomagają rozwiązywać ten problem dzięki możliwości wykorzystania wody kierowanej do wód powierzchniowych bądź planowanych do zatłaczania jako dolnego źródła, a więc obniżeniu jej temperatury, oraz podniesieniu temperatury wody gorącej kierowanej do sieci.

Na rys. 5 zaprezentowano przykładowy schemat takiego rozwiązania.

Układ przed modernizacją składał się z odwiertu będącego źródłem ciepła o temperaturze 65°C, wymiennika geotermalnego oraz sieci ciepłowniczej stanowiącej odbiór ciepła.

W związku z występującymi w naszym kraju niskimi temperaturami zewnętrznymi tego rodzaju rozwiązanie powinno być wyposażone w dodatkowe źródło szczytowe dostosowujące temperaturę wody kierowanej do sieci ciepłowniczej do zmiennego zapotrzebowania na ciepło. Niesie to niestety za sobą znaczące ryzyko wzrostu temperatury wody powracającej z sieci podczas wyjątkowo zimnych dni, a więc także ograniczenie ilości energii pozyskiwanej ze źródła geotermalnego. W takim wypadku istnieje także ryzyko wzrostu temperatury wody odprowadzanej do wód powierzchniowych bądź przewidzianej do ponownego zatłaczania.

Modernizacja układu za pomocą systemu absorpcyjnej pompy ciepła umożliwia odzyskiwanie ciepła z wody za wymiennikiem geotermalnym (dotąd kierowanej do wód powierzchniowych lub ponownego zatłaczania) oraz podniesienie temperatury wody kierowanej do sieci ciepłowniczej.

Dla omawianego przypadku odzyskanie 10°C w układzie odzysku (dolne źródło) oznacza, że temperatura wody kierowanej do sieci ciepłowniczej jest zwiększana o 25°C (przy przyjęciu takiej samej wartości przepływu). Umożliwia to odzysk dodatkowych 66% ciepła z odwiertu, a tym samym produkcję dodatkowych 166% ciepła użytecznego do wykorzystania na potrzeby odbiorców [11].

Absorpcyjna pompa ciepła do prawidłowego działania potrzebuje ciepła wysokoparametrowego, które może pochodzić z palnika gazowego bądź kotła opalanego biomasą w celu zachowania proekologicznego, niskoemisyjnego charakteru źródła ciepła, jakim jest instalacja geotermalna.

Ponieważ sprawność APC jest dużo wyższa od 100% (dla warunków krajowych ok. 167%), efektem modernizacji jest nie tylko znaczące zwiększenie mocy użytecznej, ale także poprawa sprawności wytwarzania energii przy zachowaniu w pełni proekologicznego charakteru tego źródła. Sama lokalizacja układu pompy ciepła, rozumiana jako miejsce odzysku ciepła oraz rodzaj jej zasilania, jest kwestią projektową zależną od konstrukcji istniejącego systemu.

Podsumowanie

• Konieczne jest szukanie najlepszych metod wykorzystania ciepła nieużytecznego i odpadowego powstającego w procesach egzotermicznych.
• Absorpcyjne pompy ciepła oparte na wodnym roztworze bromku litu powinny być każdorazowo brane pod uwagę ze względu na dojrzałość i niezawodność tej technologii, możliwe do dostarczenia duże moce jednostkowe oraz produkcję medium możliwego do wykorzystania nie tylko bezpośrednio w miejscu jego produkcji, ale także przesyłanego na większe odległości.
• Zaprezentowane metody odzysku ciepła oraz poziomy osiągalnych korzyści stanowią tylko przykłady zastosowań, a jedynym ograniczeniem stosowania tych systemów jest znajomość miejsc, w których odzysk ciepła nieużytecznego i odpadowego jest możliwy.

Literatura

1. Monitoring of energy efficinency trends and policies in he EU, The ODYSSEE-MURE Project.
2. International Energy Agency, World energy outlook, www.iea.org/ publications/freepublications/publication/WEO2012_free.pdf, 20.10.2016.
3. International Energy Agency, CO2 emissions from fuel combustion highlights, www.iea.org/publication/freepublication/publication/co2emissionfromfuelcombustionHIGHLIGHTSMarch2013.pdf, 20.10.2016.
4. Element energy. The potential for recovering and using surplus heat from industry, www.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/294900/element_energy_et_al_potential_for_ recovering_and_using_surplus_heat_from_industry.pdf, 20.10.2016.
5. Jing Zhang, Hong-Hu Zhang, Ya-Ling He, Wen-Quan Tao, A comprehensive review on advances and applications of industrial heat pumps based on the practices in China, „Applied Energy” No. 178 (2016), p. 800–825.
6. Oluleye G., Smith R., Jobson M., Modelling and screening heat pump options for the exploitation of low grade waste heat in process sites, „Applied Energy” No. 169 (2016), p. 267–286.
7. Jing Zhang, Hong-Hu Zhang, Ya-Ling He, Wen-Quan Tao, A comprehensive review on advances and applications of industrial heat pumps based on the practices in China, „Applied Energy” No. 178 (2016), p. 800–825.
8. Dane dzięki uprzejmości SL Eco-Energy Systems.
9. Analiza możliwości wykorzystania absorpcyjnych pomp ciepła dla produkcji ciepła, Politechnika Częstochowska, 2013.
10. Dobory absorpcyjnych pomp ciepła SL Eco-Energy Systems wykonane przez New Energy Transfer S.A. na potrzeby projektów. 

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

FAQ – Absorpcyjne pompy ciepła dużej mocy

1. Czym są absorpcyjne pompy ciepła?

Absorpcyjne pompy ciepła (APC) to urządzenia, które odzyskują ciepło niskotemperaturowe (odpadowe) i podnoszą jego temperaturę do poziomu użytecznego, wykorzystując energię cieplną (np. parę wodną), a nie energię elektryczną jak w pompach sprężarkowych.

2. Gdzie stosuje się absorpcyjne pompy ciepła?

Najczęściej w przemyśle i energetyce, m.in. w elektrociepłowniach, przy odzysku ciepła ze skraplania pary wodnej, spalin, w systemach geotermalnych oraz w procesach technologicznych wymagających dużych mocy cieplnych.

3. Jak działa absorpcyjna pompa ciepła?

Urządzenie wykorzystuje parowanie i absorpcję czynnika roboczego (najczęściej woda–bromek litu). Ciepło odpadowe jest odzyskiwane w parowniku, a energia zasilająca (para lub gorąca woda) umożliwia regenerację roztworu i podniesienie temperatury ciepła użytecznego.

4. Jakie korzyści daje zastosowanie APC?

Technologia pozwala znacząco zwiększyć efektywność energetyczną, odzyskać ciepło odpadowe, ograniczyć emisję CO₂ oraz poprawić sprawność systemów energetycznych. W dużych instalacjach może zwiększać sprawność nawet o kilka procent i produkcję energii.

5. Dlaczego APC są ważne w energetyce i przemyśle?

Ponieważ umożliwiają wykorzystanie ogromnych ilości ciepła odpadowego, które w tradycyjnych systemach jest tracone. Dzięki temu zwiększają efektywność instalacji, obniżają koszty eksploatacji i wspierają transformację w kierunku bardziej ekologicznej energetyki.