Rotationswärmepumpe

Die „Rotation Heat Pump“ von ecop ist eine Industrie-Wärmepumpe, die die Zentrifugalkraft für Kompression nutzt und zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten eröffnet (hochtemperaturfähig, flexibel, effizient, kein Kältemittel).

ecop hat eine Wärmepumpe für den industriellen Einsatz entwickelt - ideal für die Abwärmenutzung in energieintensiven Industrien und für die Fernwärmeversorgung - mit hoher Effizienz und Flexibilität in Bezug auf Temperaturbereich und Leistung sowie einem 100% umweltfreundlichen Betrieb mit einem Edelgas als Arbeitsmedium und dem Verzicht auf giftige und brennbare Kältemittel. Sie ist das Ergebnis von mehr als 15 Jahren F&E-Aktivitäten mit einem einzigartigen Funktionsprinzip, das durch 68 erteilte Patente geschützt ist.

Die Anlage kann Temperaturen bis 150°C erzeugen, ist flexibel für unterschiedliche Temperaturniveaus – und dabei immer sehr effektiv. Sie besitzt eine Ausgabe-Leistung von thermisch 700 kW, passt in einen Standard-Container und ist leicht zu integrieren.

Die Rotationswärmepumpe von ecop ist ein hochinnovatives Technologiekonzept, das die Vorteile der Wärmepumpentechnologie mit einer Zentrifuge kombiniert. Die Funktionsweise des Produkts basiert auf einem einphasigen (es findet kein Phasenwechsel der Arbeitsflüssigkeit statt) thermodynamischen Kreisprozess (bekannt als linksdrehender Joule-Prozess oder Brayton-Prozess) anstelle der in herkömmlichen Kompressions-Wärmepumpen verwendeten zweiphasigen thermodynamischen Prozesse (Rankine-Prozess).

Das Funktionsprinzip kann durch die folgenden Hauptschritte beschrieben werden:

1. Die Wärmepumpe verfügt über ein Arbeitsmedium (Edelgasgemisch), das in einem Rotor (2 m Durchmesser) eingekapselt ist, der sich mit bis zu 1.800 U/min dreht.
2. Die Rotationsgeschwindigkeit führt zu Zentrifugalkräften, die mit zunehmendem Abstand von der Rotationsachse zunehmen.
3. Die Zentrifugalkraft komprimiert das Arbeitsmittel am Wärmetauscher. Diese Kompression erhöht die Temperatur des Arbeitsmittels (ohne seine physikalische gasförmige Natur zu verändern) und gibt die Wärme über den Wärmetauscher an ein flüssiges Senkenmedium (Wasser) ab.
4. Die Temperatur des Arbeitsmediums sinkt, während es sich ausdehnt und gegen die Zentrifugalkraft strömt. Erreicht das Arbeitsmittel den Niederdruckwärmetauscher, nimmt es über den achsnahen Wärmetauscher an der Quelle wieder Wärme auf.

Durch diesen zyklischen Betrieb ergibt sich ein hocheffizienter und linear steuerbarer thermodynamischer Prozess, der gegenüber der konventionellen Wärmepumpentechnologie folgende herausragende Merkmale und Vorteile aufweist:

1. Höhere erreichbare Temperaturen
2. Höhere Verdichtungseffizienz
3. Hervorragender Gesamtwirkungsgrad auf allen Temperaturniveaus
4. Höhere thermische Flexibilität des Arbeitsmittels (Edelgas)
5. Umweltschonend (kohlenstoffarm, keine F-Gase)

Die Technologie wurde von externen Partnern zertifiziert, evaluiert und in Forschungsprojekte integriert (z.B. TÜV Süd, Fraunhofer Institut, AIT). ecop wurde mehrfach ausgezeichnet (z.B. Europäischer Umweltpreis der Europäischen Kommission).

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