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  1. Research Research
  2. WP/TES-Integration, BFE WP/TES-Integration, BFE

WP/TES-Integration, BFE

In diesem Projekt werden praxistaugliche Methoden für die kostenoptimale Integration von Wärmepumpen (WP) und thermischen Energiespeichern (TES) in nicht-kontinuierliche Industrieprozesse entwickelt.

Brief information

School:

Engineering and Architecture

Status:

Completed

Period:

15.11.2018 - 31.12.2021

Overview

Aus einer Vielzahl von Gründen (Produktionszeitpläne, Flexibilität, Produktewechsel, Unterbrüche für die Reinigung usw.) laufen viele Industrieprozesse nicht-kontinuierlich ab, sei es als Batch-Prozesse (z.B. Bier brauen) oder als Prozesse mit mehreren Betriebsfällen (z.B. auf derselben Anlage Vanille-Joghurt und Erdbeer-Joghurt herstellen). Die systematische Integration einer Wärmepumpe in Kombination mit thermischen Energiespeichern in nicht-kontinuierliche Prozesse stellt eine grosse Herausforderung bezüglich konzeptionellem Design, Auslegung und Planung sowie für den Betrieb dar.

Viele Ansätze der Prozessintegration bei nicht-kontinuierlichen Prozessen sind extrem komplex (Mathematical Programming) und führen zwar zu optimalen, aber meist nicht umsetzbaren Ergebnissen. Um dem entgegenzuwirken, sollen mit diesem Projekt praxisnahe Methoden der Wärmepumpen-Integration in Kombination mit thermischen Energiespeichern entwickelt werden. Bei der Entwicklung der Methoden steht die Kostenoptimierung im Zentrum (minimale jährliche Investitions- und Betriebskosten). 

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Facts

Type of project

Forschung

Internal organisations involved
  • Engineering and Architecture
  • CC Thermal Energy Systems and Process Engineering
External project funder
  • Bundesamt für Energie BFE
Funding
  • BFE
  • SBFI
  • Forschungsfinanzierung allgemein
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Persons involved: internal

Project manager
  • Raphael Agner
Project Co-Head
  • Beat Wellig
Member of project team
  • Peter Liem
  • Edward Lucas
  • Donald Olsen
  • Benjamin Hung Yang Ong
  • Jan Stampfli
  • Philipp Stirnimann
  • Beat Wellig
  • Dominik Widmer

Publications

  • Article, review; peer reviewed (2)

    • Agner, Raphael; Ong, Benjamin H. Y.; Stampfli, Jan A.; Krummenacher, Pierre & Wellig, Beat (2022). A Graphical Method for Combined Heat Pump and Indirect Heat Recovery Integration. Energies, 2022(15), 1-21. doi: 10.3390/en15082829

    • Agner, Raphael; Ong, Benjamin Hung Yang; Stampfli, Jan Andreas; Krummenacher, Pierre & Wellig, Beat (2021). Practical Integration of Heat Pumps with Thermal Energy Storage in Non-Continuous Processes. Proceedings of the 24th Conference on Process Integration, Modelling and Optimisation for Energy Saving and Pollution Reduction, 31 October – 3 November 2021, Brno, CZ, 2021, 1-10.

  • Presentation (conference/report/lectures) (1)

    • Agner, Raphael (09.06.2020). Multivariable Control of Heat Pumps Coupled to Thermal Energy Storage Systems. HSLU T&A Forschungsplenum, Horw.

Brief information

School:

Engineering and Architecture

Status:

Completed

Period:

11/15/2018 - 12/31/2021

Project Head

Raphael Agner

Senior Research Associate

+41 41 349 31 60

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Project Co-Head

Prof. Dr. Beat Wellig

Lecturer

+41 41 349 32 57

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