Společnost Infinite Turbine vyvinula turbínu tepelného čerpadla pro obytné a komerční aplikace, využívající fotovoltaické nebo alternativní zdroje elektřiny pro současné chlazení a hydraulickou energii. Tuto technologii lze dovybavit stávajícími systémy tepelných čerpadel CO2 pro klimatizaci, teplou vodu a procesní teplo.
Americká společnost Infinity Turbine LLC vyvinula turbínu tepelného čerpadla pro obytné a komerční aplikace.
„Tento systém je životaschopný v rezidenčních i komerčních sektorech, protože všechny využívají nějakou formu chlazení, dostupné odpadní teplo pro použití nebo využití hydraulické energie. Turbína tepelného čerpadla Cavgenx se navrhla pro použití s naší slanou redoxní průtokovou baterií (SRFB) Salgenx,“ řekl generální ředitel Gregory Giese. Dodal, že systém lze použít v kombinaci s výrobou FV energie. ,,Plánujeme pilotní instalaci, abychom vyhodnotili tuto integraci v reálném světě.“
Turbína tepelného čerpadla využívá FV energii nebo alternativní zdroje elektřiny pro současné chlazení a hydraulickou energii, vhodná pro provoz průmyslových strojů s hydromotory a může se pochlubit koeficientem výkonu (COP) přesahujícím tři.
Navrhovaná konfigurace systému zahrnuje FV nebo alternativní zdroje energie spouštějící elektromotor, který pohání hřídelový kompresor. Kavitační kotouč stlačuje kapalnou pracovní tekutinu na páru. Ta se pak zahřívá na zvýšený tlak a expanduje přes běžnou hřídelovou turbínu. Rotace hřídelové turbíny pohání dopředný kavitační kompresor, hydraulické čerpadlo a podávací čerpadlo. Pára se následně kondenzuje pro účely chlazení.
Infinite Turbine představuje turbínu s tepelným čerpadlem
Turbína používá společný hřídel k okamžitému napájení kavitačního kompresoru z kapaliny na stlačený plyn a také pohání hydraulický pomocný náhon. Sestava se iniciuje elektromotorem a stává se samonapájecí, připomínající konvenční turbínový cyklus, s potřebou tepla pro udržení cyklu.
„Jednou z největších výhod použití této turbíny tepelného čerpadla je současná produkce chlazení,“ řekl Giese. „Můžeme odebírat teplo z datových center s procesory AI, použít toto teplo k napájení turbíny a pak vrátit chlazení jako součást tohoto cyklu.“
Turbína spojená společným hřídelem se propojuje s kompresorem a příslušenstvím pomocného náhonu. Díky proměnlivému teplu z fotovoltaických panelů nebo solární tepelné energie systém ukládá teplo do pískové baterie nebo zásobníku na teplou vodu. Čímž řeší přerušování solární energie a nabízí vyrovnané tepelné akumulace.
Zeolitové pelety
Zeolitové pelety mohou být také použity jako médium akumulující teplo. ,,Zeolitové pelety mají některé zajímavé vlastnosti. Včetně uvolňování obrovského množství nahromaděného tepla při aplikaci vody, díky čemuž jsou pro tuto aplikaci ideální,“ řekl Giese. ,,Solární FV lze použít k ukládání tepla do zeolitových pelet. A poté lze teplo uvolnit, když je potřeba.“
Turbínu tepelného čerpadla lze kombinovat i s bateriovým úložištěm. ,,Začlenění baterií je životaschopné řešení,“ řekl. ,,Dokážou ukládat přebytečnou energii generovanou během špičky slunečního záření. A dodávat tak energii během období nízkého slunečního záření. Což tedy zajišťuje nepřetržitý provoz turbíny tepelného čerpadla.“
Výrobce uvedl, že turbíny tepelných čerpadel jsou vysoce účinné při přeměně energie. Což vede k nižší spotřebě energie.
„Tato účinnost se promítá do nižších provozních nákladů v průběhu času, zejména v aplikacích vytápění a chlazení,“ řekl Giese. „Arbitráž na bázi sítě lze realizovat pomocí mimošpičkového výkonu ze sítě k výrobě studené vody prostřednictvím systému Calmac nebo ledu. Ten lze použít během špičkového výkonu, když jsou elektrické sazby mnohem vyšší, čímž se dosáhne významných úspor nákladů.“
Společnost v současné době vyvíjí a testuje systém v Madisonu v americkém státě Wisconsin. Chce ji prodávat v jakémkoli tržním sektoru, kde se používají tepelná čerpadla a hydromotory. Což zahrnuje průmysl a velká průmyslová zařízení, jako jsou stavební stroje.
„Systém se může použít k dovybavení stávajících systémů tepelných čerpadel CO2, které se používají pro klimatizaci, teplou vodu a procesní teplo. Takové systémy realizují uživateli 20-80 % úsporu energie a nákladů,“ uvedl Giese.
Zdroj: pv-magazine, Vapol
