Projektbeschreibung
Hochtemperatur-Wärmepumpe zur Dekarbonisierung von Industriesystemen
Es ist notwendig, Industriesysteme zu ersetzen, die eine erhebliche Umweltbelastung verursachen, und die industriellen Ökosysteme auf eine größere Nachhaltigkeit umzustellen. Den bestehenden Lösungen mangelt es jedoch oft an Effizienz, Anpassungsfähigkeit, Erweiterbarkeit des Maßstabs und einfacher Integration. Vor diesem Hintergrund zielt das EU-finanzierte Projekt I-UPS darauf ab, diese Probleme mithilfe der Entwicklung und Validierung einer bahnbrechenden, kosteneffizienten und zuverlässigen Hochtemperatur-Wärmepumpe zu lösen, die in ein flexibles Energiesystem für industrielle Anwendungen im mittleren Temperaturbereich integriert ist. Diese Hochtemperatur-Wärmepumpe ist derart konzipiert, dass sie einen effizienten Weg zur Dekarbonisierung bietet, denn es werden nachhaltige Technologien genutzt und im Vergleich zu aktuellen Alternativen eine unübertroffene Effizienz und nahtlose Integration gewährleistet.
Ziel
I-UPS aims to develop and validate a first-of-a-kind (FOAK), cost-effective and reliable high-temperature industrial heat pump fully integrated in a flexible energy system for industrial medium temperature (~400°C) heat decarbonisation. I-UPS validate up to TRL 5 a first-of-a-kind high-temperature heat pump (HTHP), based on Stirling cycles and exploiting a non-toxic, inert, zero ozone depletion potential (ODP) and zero global warming potential (GWP) fluid, able to deliver decarbonized heat up to 400°C. No other commercial alternatives are available achieving this heat delivery temperature at efficiencies higher than 100%. The developed heat pump provides enhanced performance thanks to the optimization of key subcomponents, such as optimized static and dynamic sealing solutions and compact heat exchangers enabled by genetic algorithm based design optimization and additive manufacturing techniques. I-UPS provides also a seamless integration of the developed high temperature heat pump in flexible energy systems including molten salts based thermal energy storage (TES) for on-demand decarbonized industrial heat based on RES electricity. This effective integration will be attained thanks to the design and development of purposely-optimized compact heat exchangers (pressurized gas to molten salts) which will ensure reliable high temperature operation and fast ‘plug-and-play’ installation. The integrated heat pump configuration proposed by I-UPS will enable higher modularity, flexibility, and efficiency for heating decarbonisation also leveraging waste heat recovery and contributing to the circularity of the industrial sector. I-UPS will contribute to heating flexible electrification, permitting a broader penetration of RES and facilitating and maximizing the market penetration of heat pumps in industrial contexts.
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-CL5-2023-D3-02
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Schweden