Wärmepumpenprojekte in einer DOE-Finanzierungsrunde in Höhe von 46 Millionen US-Dollar

USA: Projekte zur Entwicklung von Wärmepumpen und verwandten Technologien sind in der soeben vom US-Energieministerium (DOE) angekündigten Förderung in Höhe von 46 Millionen US-Dollar enthalten.

Die Finanzierung von Buildings Energy Efficiency Frontiers and Innovation Technologies (BENEFIT) soll dazu beitragen, kosteneffiziente Lösungen für die erfolgreiche Elektrifizierung von Gebäuden im ganzen Land voranzutreiben und gleichzeitig deren Energieeffizienz und Nachfrageflexibilität zu verbessern.

„Mit dieser Finanzierung stellt die Abteilung wichtige neue Ressourcen für Teams im ganzen Land bereit, um bahnbrechende Ideen in innovative Lösungen umzusetzen, sicherere und gesündere Häuser und Gebäude zu schaffen und gleichzeitig die Energiekosten zu senken“, sagte US-Energieministerin Jennifer M. Granholm.

Nach Angaben des DOE werden mehr als die Hälfte der 29 ausgewählten Projekte Fortschritte zur Verbesserung der Raumklimatisierung und Warmwasserbereitung verfolgen, die etwas mehr als die Hälfte des gesamten Energieverbrauchs in amerikanischen Haushalten ausmachen. Die verbleibenden Projekte werden dazu beitragen, andere Komponenten voranzutreiben, die sich auf Wohn- und Gewerbegebäude auswirken.

Die Projekte sollen im Rahmen eines wettbewerbsorientierten Auswahlverfahrens ausgewählt worden sein, um diejenigen zu finden, die die größte Wahrscheinlichkeit bieten, ihre Ziele zu erreichen.

Die North Carolina State University erhält 1,4 Millionen US-Dollar für ihre Arbeit an der Entwicklung eines neuartigen „Lungen-inspirierten“ Verdampfers mit variabler Kapazität, der ein thermisches/elektronisches Ventil mit mehreren Anschlüssen verwendet, um die Leistung der Wärmepumpe zu verbessern.

Das in Maryland ansässige Forschungs- und Entwicklungsberatungsunternehmen OTS R&D erhält 1 Million US-Dollar für den Test mehrerer Kompressoren mit variabler Dampfeinspritzung in Wärmepumpen der nächsten Generation.

Das Air-Conditioning, Heating and Refrigeration Technology Institute (AHRTI) des AHRI hat 1,8 Millionen US-Dollar für die Untersuchung der zweiphasigen Wärmeübertragung und der Druckabfallleistung von Kältemitteln mit niedrigem GWP erhalten. Es wird erwartet, dass dies wichtige Informationen über das Design von Wärmetauschern liefert und es Herstellern ermöglicht, die Effizienz von Wärmepumpen zu verbessern.

Die University of Maryland erhält insgesamt 5 Millionen US-Dollar für drei separate Entwicklungsprojekte. Ein Preisgeld in Höhe von 1,4 Millionen US-Dollar geht an die Universität für ein Projekt zur Verbesserung der thermischen Leistung kleiner Wärmetauscherpakete mithilfe von Flüssigkeits-Kältemittel-Wärmetauschern. Die Universität erhält weitere 2,3 Millionen US-Dollar für ein Projekt zur Entwicklung einer Kaltklima-Dachwärmepumpeneinheit unter Verwendung von Kältemitteln mit niedrigem Treibhauspotenzial und fortschrittlichen Kompressionstechniken. Schließlich erhielt die Maryland University 1,3 Millionen US-Dollar für ihre Arbeit am Entwurf eines medienübergreifenden Wärmeenergiespeichersystems mit integrierter Wärmepumpe. Der Schlüssel dazu ist ein 3D-gedruckter Polymer-Wärmetauscher, der angeblich eine geringe Wärmeleitfähigkeit überwindet, eine Lastverlagerung während Spitzenlastzeiten ermöglicht und den Heiz- und Kühlbedarf reduziert.

Auch die renommierte Purdue University in West Lafayette, Indiana, arbeitet an einer Kaltklima-Wärmepumpe auf dem Dach. Purdue erhält 2 Millionen US-Dollar für seine Arbeit bei der Entwicklung einer Einheit mit CO2/Propan-Kaskadenschaltung und einem Zentrifugalsystem.

Die Colorado School of Mines erhält 2,1 Millionen US-Dollar für die Entwicklung eines Warmwasserbereiters mit kleiner Wärmepumpe und PCM-Wärmetauscher. Diese vorgeschlagene 30-40-Gallonen-Einheit (136-182 Liter) ist für einkommensschwache Wohnungen konzipiert und verfügt über einen Latentwärmespeicher, um den Bedarf an Spitzenstrom zu reduzieren.

Für die Förderung wurden drei Projekte ausgewählt, die sich mit der Entwicklung kommerzieller Warmwasserbereiter mit Wärmepumpe (HPWH) befassen. Dazu gehören 2,3 Millionen US-Dollar für ein Projekt des in Oregon ansässigen New Buildings Institute zum Nachweis der Machbarkeit kommerzieller HPWWs in Mehrfamilienhäusern in mehreren Klimazonen; 0,8 Mio. US-Dollar für das Electric Power Research Institute zur Demonstration und Validierung kommerzieller Kaltklima-Wärmepumpen-Warmwasserbereiter für Mehrfamilienhäuser unter Verwendung eines Kältemittels mit niedrigem Treibhauspotenzial; 2,5 Mio. $ bis

D&R International mit Sitz in Maryland für seine Arbeit zur Validierung zentraler Warmwasserbereiter mit Wärmepumpe, um das Risiko der Technologie zu verringern und einen zuverlässigen, kostengünstigen und wiederholbaren Ansatz für den Einsatz von KWK zu schaffen.

Projekte zur thermischen Energiespeicherung (TES) sind ebenfalls enthalten. Drei wurden aufgenommen, die darauf abzielen, die Einführung von TES in HVAC-Anwendungen zu beschleunigen. Die University of Wisconsin erhält 2,5 Millionen für die Entwicklung eines Plug-and-Play-Multisplit-HVAC-Systems mit modularen Wärmespeichereinheiten. Ziel ist es, den Stromverbrauch in Spitzenlastzeiten jeweils vier Stunden lang um bis zu 50 % zu senken.

Der Kompressorhersteller Copeland erhält 2 Millionen US-Dollar für den Anschluss einer Propan-Wärmepumpe an Plug-and-Play-Wärmespeichermodule. Die integrierte HLK-Plattform für Wohngebäude zum Kühlen, Heizen und Warmwasser soll den Energiebedarf um 40 % senken.

Die Georgia Tech Research Corporation erhält 2,4 Millionen US-Dollar für die Entwicklung eines neuen hochenergetischen, geschlossenzelligen thermochemischen Energiespeichermoduls, das mit einer Wohnwärmepumpe verbunden wird, um die Effizienz zu verbessern und Energie in Spitzenlastzeiten zu speichern.

Die in Kalifornien ansässige Channing Street Copper Company erhält 1,5 Millionen US-Dollar für die Entwicklung von Wärmepumpen-Minisplits und Warmwasserbereitern mit integriertem Batteriespeicher.