Glavni cilj projekta
Cilj projekta je izdelati prototip visokoučinkovite toplotne črpalke zrak/voda z alternativnim hladivom z nizkim GWP potencialom za ogrevanje s samoprilagodljivo toplotno močjo. Uporaba alternativnega hladiva z nizkim potencialom globalnega segrevanja – GWP v novem izdelku neposredno podpira cilj višje okoljske sprejemljivosti izdelkov v okviru fokusnega področja pametnih naprav in sistemov. Prav tako pa višja učinkovitost oz. grelno število toplotne črpalke (dvig COP iz 3,5 na 4,2 za 20%) neposredno podpira cilj višje energijske učinkovitosti. Tako bo za enakovreden učinek ogrevanja potrebno vložiti 17% manj električne energije. Prototip bo predstavljal osnovo za industrializacijo in redno proizvodnjo novih modelov toplotnih črpalk za ogrevanje. Nov izdelek bo predstavljal konkurenčno prednost, razširil bo portfelj izdelkov in omogočil generiranje dodatnih prihodkov iz prodaje samega izdelka. Povečanje obsega prodaje, ki bo usmerjena predvsem v izvoz, podpira tudi cilj dviga dodane vrednosti in izvoza podjetji za 25%.
Razvoj naprednih toplotnih črpalk nove generacije umešča projekt »Sistem modularno sestavljivih toplotnih črpalk SIMST-1« neposredno v področje »Zdravo bivalno in delovno okolje« in prednostno področje »Pametne zgradbe in dom z lesno verigo«. Sama toplotna črpalka predstavlja generator toplote, ki kot vir energije uporablja nizkotemperaturno toploto okolice in električno energij. Toplota okolice, to je toplota okoliškega zraka, toplota zemlje ali toplota podtalnice zaradi lastne nizke temperature niso primerne za ogrevanje ne prostorov ne sanitarne vode. Z uporabo toplotne črpalke, ki jo poganja električna energija, pa lahko temperaturo toplote iz zraka, zemlje ali vode dvignemo na višji temperaturni nivo kot je želena končna temperatura zraka v prostoru ali sanitarne vode. Šele, ko je temperatura toplote nad želeno končno temperaturo prostora ali sanitarne vode je ta toplota uporabna za ogrevanje. Tako toplotna črpalka neposredno prispeva cilju doseganja višje energetske učinkovitosti. Povezava toplotne črpalke za ogrevanje in pripravo sanitarne tople vode z ogrevalnim sistemom, z uporabo naprednega krmiljenja, ki omogoča nadzor in krmiljenje preko interneta, predstavlja celovit energetsko učinkovit in inteligentni sistem oskrbe zgradbe s toploto. Takšna zasnova vodenja ogrevalnega sistema s pomočjo pametnega krmiljenja povezuje projekt s fokusnima področjema »Pametnih naprav in sistemov« in »Aktivno upravljanje objektov«. Poleg tega pa zasnova toplotne črpalke z uporabo naprednega krmilnika, ki je pripravljen za navezavo na internet stvari, omogoča povezavo toplotnih črpalk v upravljalne oblake pri ponudnikih energetskih storitev. S tem je dana možnost gradnje virtualnih elektrarn in masovnega daljinskega upravljanja s porabo električne energije, kar povezuje projekt tudi s področjem »Zdravo bivalno in delovno okolje« in prednostnim področjem »Pametna mesta in skupnosti«. Ne glede na to, da toplotna črpalka za svoje delovanje potrebuje električno energijo je ta energetsko gledano najučinkovitejši generator toplote. Vsaka toplotna črpalka katere grelno število presega vrednost 2,5 je učinkovitejša od kateregakoli drugega generatorja (plinska peč, kurilno olje), ki pretvarja primarno energijo v toploto. Grelno število 2,5 pa danes presega praktično vsaka toplotna črpalka na trgu. (EU direktivo 2012/27/EU predpisuje povprečen faktor 2,5 pretvorbe primarne energije v električno energijo). Glede na vir električne energije za pogon toplotne črpalke, ki je v primeru sončnih, vetrnih ali hidro elektrarn popolnoma obnovljiv vir, je v teh primerih tudi pridobivanje toplote s toplotnimi črpalkami popolnoma obnovljivo. Ta vidik toplotno črpalko povezuje tudi s področjem »Naravni in tradicionalni viri za prihodnost«, prednostnim področje »Mreže za prehod v krožno gospodarstvo« in fokusnim področjem in tehnologijami za »Pridobivanje energije iz alternativnih virov«. Glede na podatke iz letnega poročila EHPA (European Heat Pump Association) za leto 2017, je v letu 2016 vsega 4% objektov v Evropi za ogrevanje uporabljalo toplotno črpalko. Glede na objektni fond 244 mio bivalnih enot je potencial za rast prodaje visok. To dokazuje tudi rast prodaje toplotnih črpalk v Evropi, ki je v letu 2016 znašala 12%. Potencial pomeni tudi priložnost za podjetje KRONOTERM, da poveča vrednost izvoza in dodano vrednost ter s tem neposredno podpre strateške cilje S4 in prednostnih področji po povečanju izvoza in dodane vrednosti.
Glavni sklopi aktivnosti so:
- postavitev temeljev projekta,
- razvoj prototipa toplotne črpalke z alternativnim hladivom z nizkim GWP – OTČA,
- razvoj koncepta modularne toplotne postaje za zunanjo postavitev – TP,
- razvoj prototipa adapterja za fleksibilni zajem zraka ogrevalne toplotne črpalke – AOTČ,
- razvoj prototipa modula hidronskega bloka kot dela toplotne postaje za zunanjo postavitev – HB,
- postavitev pilotnih projektov,
- testiranje in validacija,
- diseminacija in eksploatacija rezultatov.
Skupna predvidena vrednost projekta znaša 1.000.960,00 EUR, vrednost sofinanciranja pa je 350.336,00 EUR.
Naložbo sofinancirata Republika Slovenija in Evropska unija iz Evropskega sklada za regionalni razvoj (www.eu-skladi.si).