Dampferzeugung aus Abwärme mit Wärmepumpen

摘要

Im Jahr 2016 wurden in Österreich 11.391 GWh Erdgas zur industriellen Dampferzeugung eingesetzt. Dampf dient als effizientes Medium zur Wärmeübertragung und als Reaktionsmittel. Je nach Branche entfallen bis zu 40% des gesamten Wärmebedarfs auf Niederdruckdampf mit rund 3-5 bar (134-152°C). Werden Wärmepumpen zur Dampferzeugung an Stelle von Erdgas eingesetzt, können signifikante Primärenergie- und CCh-Emissionseinsparungen erzielt werden. Diese Wärmepumpen gewinnen für Industriebetriebe immer mehr an Bedeutung als Beitrag zur Erreichung der globalen Klimaziele. Außerdem können mit Wärmepumpen Abwärmeströme, die bislang auf Grund des niedrigen Temperaturniveaus nicht genutzt werden konnten, effizient und sinnvoll in die betriebliche Wärmeversorgung integriert werden. In dieser Arbeit werden verschiedene Konfigurationen von dampferzeugenden Kompressionswärmepumpen mit geschlossenem Kältekreis mit numerischen Simulationen miteinander verglichen und hinsichtlich der Effizienz, Komplexität und Energie- und Emissionseinsparung bewertet.