Hochtemperatur-Wärmepumpen: Marktübersicht, Stand der Technik und Anwendungspotenziale
Gespeichert in:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Berlin
VDE VERLAG GMBH
[2019]
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
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| Beschreibung: | 138 Seiten Illustrationen, Diagramme |
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| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
V O RW O
RT.....................................................................................................................................
5
A U TO REN P O
RTRAET........................................................................................................................
11
AUFBAU DES B
UCHS.....................................................................................................................
13
1 G
RUNDLAGEN.............................................................................................................
15
1.1 DEFINITIONEN UND
BEGRIFFE......................................................................................
15
1.1.1 KLASSIFIZIERUNG VON W
AERMEPUMPEN......................................................................
15
1.1.2
HOCHTEMPERATUR-WAERMEPUMPE.............................................................................
15
1.1.3
KAELTEMITTEL...............................................................................................................
17
1.1.4 FUNKTIONSWEISE EINER
WAERMEPUMPE......................................................................
18
1.1.5 C O
P..........................................................................................................................
20
1.2 WAERMEBEDARF IN DER INDUSTRIE
.................................................................................
22
1.2.1
SCHWEIZ.....................................................................................................................
23
1.2.2
DEUTSCHLAND.............................................................................................................
23
1.2.3
FRANKREICH...............................................................................................................
23
1.2.4
USA..........................................................................................................................
24
1.2.5 TECHNISCHES POTENTIAL FUER INDUSTRIELLE WAERMEPUMPEN IN EUROPA
.......................
24
1.3 ABWAERMENUTZUNG UND INDUSTRIELLE PROZESSE
.........................................................
25
1.4 HEMMNISSE FUER DIE VERBREITUNG INDUSTRIELLER HTWP
...........................................
29
2 M
ARKTUEBERSICHT......................................................................................................
31
2.1 HT WP-PRODUKTE AUF DEM M
ARKT............................................................................
31
2.1.1
FRIOTHERM.................................................................................................................
35
2.1.2 KOBE
STEEL.................................................................................................................
35
2.1.3 VIKING HEAT
ENGINES...............................................................................................
38
2.1.4
OCHSNER.....................................................................................................................
38
2.1.5
FRIGOPOL.....................................................................................................................
38
2.1.6 HYBRID
ENERGY..........................................................................................................
39
2.1.7 C OM BITHERM
............................................................................................................
39
2.1.8
MAYEKAWA.................................................................................................................
39
2.1.9 ENGIE
KAELTETECHNIK...............................................................................................
39
2.1.10 STAR
REFRIGERATION....................................................................................................
40
2.1.11
GEAGRASSO.............................................................................................................
40
2.1.12 JOHNSON C
ONTROLS....................................................................................................
40
2.1.13 O
ILON........................................................................................................................
41
2.1.14
VIESSMANN...............................................................................................................
41
2.1.15
SIEMENS.....................................................................................................................
41
2.2 LEISTUNGSZAHLEN VON W AERM EPUM
PEN.....................................................................
42
2.3 NEUE
WAERMEPUMPEN-TECHNOLOGIEN.......................................................................
44
2.4 FAZIT ZUR
MARKTUEBERSICHT..........................................................................................
44
3 STAND DER
FORSCHUNG..............................................................................................
47
3.1 TREND DER
FORSCHUNGSAKTIVITAETEN............................................................................
47
3.2
FORSCHUNGSPROJEKTE..................................................................................................
48
3.2.1
OESTERREICH..................................................................................................................
48
3.2.2
DEUTSCHLAND..............................................................................................................
55
3.2.3
SCHWEIZ.....................................................................................................................
57
3.2.4
FRANKREICH................................................................................................................
58
3.2.5
NORWEGEN..................................................................................................................
60
3.2.6
NIEDERLANDE..............................................................................................................
61
3.2.7
JAPAN.........................................................................................................................
61
3.2.8 C
HINA.........................................................................................................................
63
3.2.9
KOREA.........................................................................................................................
63
3.3 FAZIT ZUM STAND DER
FORSCHUNG................................................................................
63
4 KAELTEMITTEL FUER HOCHTEM PERATUR-W AERM EPUM PEN
.............................................
67
4.1
AUSWAHLKRITERIEN.....................................................................................................
67
4.1.1 THERMISCHE
EIGNUNG................................................................................................
70
4.1.2
UMWELTVERTRAEGLICHKEIT..............................................................................................
72
4.1.3
SICHERHEIT..................................................................................................................
73
4.1.4
VERFUEGBARKEIT............................................................................................................
74
4.1.5
EFFIZIENZ....................................................................................................................
75
4.2 FLUORKOHLENWASSERSTOFFE
(HFKW)..........................................................................
79
4.3 HYDROFLUOROLEFINE (HFO)
........................................................................................
80
4.4 HYDROCHLORFLUOROLEFINE (H C FO
)............................................................................
81
4.5 WASSER
(R718)...........................................................................................................
81
4.6 KOHLENDIOXID (C
02)..................................................................................................
82
4.7 AMMONIAK (NH3)
...................................................................................................
82
4.8 KOHLENWASSERSTOFFE
(KW).........................................................................................
82
4.9
NOVEC649..................................................................................................................
83
4.10 FAZIT ZU DEN
KAELTEMITTELN.........................................................................................
83
5 INTEGRATION VON HTWP IN INDUSTRIELLE
PROZESSE.................................................. 85
5.1
EINFUEHRUNG................................................................................................................
85
5.2 * FEASIBLITY-CHECK* ZUR WAERMEPUMPEN-INTEGRATION IN EINEN
INDUSTRIELLEN
PROZESS.......................................................................................................................
86
5.3
DETAILANALYSE............................................................................................................
88
5.3.1 WELCHE ABWAERMEQUELLEN STEHEN ZUR VERFUEGUNG?
...................................................
88
5.3.2 WELCHER PROZESS SOLL ERWAERMT
WERDEN?...................................................................
88
5.3.3 WIE HOCH IST DIE ERFORDERLICHE WAERMENUTZUNGSTEMPERATUR?
................................
89
5.3.4 WIE GROSS IST DER
WAERMEBEDARF?.............................................................................
89
5.3.5 WIE IST DIE BETRIEBSWEISE DES
PROZESSES?.................................................................
89
5.3.6 CHECKLISTE FUER DIE AUSLEGUNG EINER WAERMEPUMPEN-INTEGRATION
.........................
89
5.4 BEISPIELE DER HOCHTEMPERATUR-WAERMEPUMPEN-INTEGRATION IN DER
INDUSTRIE
----
90
5.4.1 HTWP-INTEGRATION IN INDUSTRIELLE
PROZESSE.......................................................... 90
5.4.2 HTWP-INTEGRATION KOMBINIERT MIT FERNWAERMESYSTEMEN
....................................
94
5.5 WAERMEPUMPEN-INTEGRATION MITTELS PINCH-ANALYSE
.............................................
96
5.5.1
EINFUEHRUNG...............................................................................................................
97
5.5.2 VERBUNDKURVEN UND
PINCH-TEMPERATUR.................................................................
97
5.5.3
WIRTSCHAFTLICHKEITSKURVEN......................................................................................
100
5.5.4 DIE DREI PINCH-HAUPTREGELN
....................................................................................
100
5.5.5 DIE KORREKTE PLATZIERUNG DER WAERMEPUMPE RELATIV ZUM P INCH
...........................
101
5.5.6 GRAND COMPOSITE
CURVE..........................................................................................
102
5.5.7 SPEZIALFALL: WAERMEPUMPE IN
POCKETS......................................................................
104
5.5.8 PRAXISBEISPIELE DER WAERMEPUMPEN-INTEGRATION MIT DER PINCH-ANALYSE
.............
105
5.6 ABSCHAETZUNG DER WIRTSCHAFTLICHKEIT
......................................................................
107
5.6.1
INVESTITIONSKOSTEN.....................................................................................................
108
5.6.2
KAPITALKOSTEN............................................................................................................
109
5.6.3
BETRIEBSKOSTEN..........................................................................................................
110
5.6.4
ENERGIEKOSTEN..........................................................................................................
110
5.6.5 BEISPIEL: WIRTSCHAFTLICHKEIT EINER HTWP IM VERGLEICH ZU EINEM
GASKESSEL
.......
112
5.6.6 BEISPIEL: KOSTENVERGLEICH EINER HTWP ZU EINEM OELKESSEL MIT
KALTWASSERSATZ .. 115
5.6.7 BEWERTUNG DER
WIRTSCHAFTLICHKEIT..........................................................................
115
5.7
FOERDERPROGRAMME...................................................................................................
117
5.7.1 FOERDERUNGEN IN
DEUTSCHLAND...................................................................................
117
5.7.2 FOERDERUNGEN IN
OESTERREICH......................................................................................
118
5.7.3 FOERDERPROGRAMME IN DER
SCHWEIZ..........................................................................
119
ABKIIRZUNGSVERZEICHNIS / NOM
ENKLATUR..................................................................................
121
L
ITERATUR......................................................................................................................................
123
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B. Chemie, Papier, Pharma, Lebensmittel, Metalle), die sich mit Wärmerückgewinnung in der Industrie, Energie- und Ressourceneffizienz, Thermischen Energiesystemen befassen. 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