Han fullfører i tidlige julidager masteroppgaven sin i Bærekraftig energi, og spesialiserer seg innen varmepumpe- og kjølesystemer. Om seg selv sier han at han er en kunnskapssøkende ingeniør som er på jakt etter nye utfordringer. Så her har virkelig potensielle arbeidsgivere en kjempesjanse. For han er nemlig fortsatt på jakt etter jobb.

Karen heter Rafi Ahmed, og har altså spesialisert seg på varmepumpe- og kjølesystemer ved NTNU. Han har dessuten 6,5 års industriell erfaring som QHSE-koordinator, industri-ingeniør og prosjektingeniør. I sin egenpresentasjon løfter han fram at han utmerker seg i analytisk tenking, er problemløsende og resultatorientert. Og når man så legger til at han har erfaring innen sikkerhetsstyring og prosjektledelse, er vel det meste sagt. Men hva er det hans mastergrad handler om?

Masteroppgave 

–Kan du kort beskrive hva masteroppgaven din handler om?

–Nå fullfører jeg masteroppgaven min for graden Master i Bærekraftig Energi, med spesialisering i varmepumpe- og kjølesystemer. Min nåværende forskning innebærer utvikling av en dynamisk simuleringsmodell for en kaskadert høytemperatur varmepumpe designet for å produsere varmt vann og damp ved temperaturer over 120°C, spesielt for kjøttforedlingsindustrien.

–Hva vil det si rent konkret?

Prosjektoversikt

Kjernen i prosjektet mitt fokuserer på å utnytte spillvarme fra kondensatorutløpet i kjølesyklusen, som vanligvis returnerer til fjorden som sjøvann ved temperaturer mellom 15-20°C. Målet mitt er å oppgradere denne spillvarmen ved å bruke to innovative sykluskonfigurasjoner:

Konfigurasjon A1:

• Nedre syklus: To-trinns åpen intercooler ammoniakksyklus
• Øvre syklus: Ammoniakk-vann absorpsjon kompresjonsvarmepumpe (ACHP)

Konfigurasjon A2:

• Nedre syklus: Transkritisk CO2 varmepumpe
• Øvre syklus: Ammoniakk-vann absorpsjon kompresjonsvarmepumpe (ACHP)

I begge konfigurasjoner blir sjøvannet ved 15°C først oppgradert til en forsyningstemperatur på 70°C av de nedre syklusene, og deretter hevet til 120°C pressurisert varmt vann i ACHP-syklusen. I tillegg utforsker jeg metoder for dampgenerering ved å inkorporere en flash-tank ved utløpet av ACHP-sinken.

Hele simuleringsprosessen gjennomføres ved bruk av det objektorienterte, likningsbaserte, åpen kildekode modelleringsspråket Modelica, ved bruk av Dymola komponentbiblioteker tilpasset varmepumper og kjølesystemer.

Eksperimentell Prototype

En eksperimentell prototype, kalt “Osenbrück 4.0 Heat Pump,” ble konstruert i et NTNU-laboratorium for å validere ytelsen til ACHP-syklusen. Denne testriggen har et oljefritt tvillingskruekompressorsystem, designet for å optimalisere ulike komponentparametere, inkludert variasjoner i inngangsparametere for varme- og kjølekretsen. Undersøkelsene jeg har utført på denne prototypen er omfattende og eksperimentelle.

Betydning

Jeg er i ferd med å fullføre funnene mine fra både eksperimentelle resultater og dynamiske simuleringer for Modellene A1 og A2, med særlig fokus på dampgenereringskonfigurasjoner. I tillegg har jeg fullført en økonomisk evaluering av de kaskaderte modellene, sammenlignet anskaffelseskostnad, tilbakebetalingstid og ulike varmeeffekter og utløpstemperaturer.

Denne forskningen tror jeg vil være til stor fordel for kjøttforedlingsindustrien ved å tilby innsikt i bærekraftig energibruk. Ved å erstatte konvensjonelle damp- eller elektriske kjeler med ACHP-CO2 eller ACHP-NH3 kaskadesystemer, kan industrien oppnå mer effektive og bærekraftige termiske energiløsninger.