Laagwaardige restwarmte van een Noorse zuivelfabriek wordt met succes opgewarmd tot een temperatuur van meer dan 90 °C, waardoor het geschikt is voor warmtelevering aan de stadsverwarming.
Compressiewarmtepompen kunnen maar een beperkte opwaardering in temperatuur geven aan restwarmte. Bovendien is de eindtemperatuur, die de warmtepomp kan leveren, beperkt vanwege de eigenschappen van de koelmiddelen en vanwege het sterk dalende energetisch rendement van de warmtepomp. De meeste warmtepompen leveren water van maximaal 50 tot 60 °C, terwijl sommige fabrikanten met zuigercompressoren tot 70 °C gaan. Dat is te laag voor veel verwarmingsinstallaties en voor stadsverwarming.
Het Noorse onderzoekinstituut IFE heeft een hybride warmtepomp ontwikkeld, die een watertemperatuur van 100 °C kan leveren. Deze warmtepomp heeft bovendien, ondanks een grote opwaardering in temperatuur van 50 °C, een goed energetisch rendement. Deze unieke warmtepomp werkt als hybride, dat houdt in dat er zowel gebruik van absorptietechniek als van een compressor wordt gemaakt. Het koudemiddel in deze hybride warmtepomp is ammoniak. Dit koudemiddel heeft gunstige thermodynamische eigenschappen en is tevens klimaatneutraal en ozonvriendelijk. De gebruikelijke koudemiddelen in koelmachines en warmtepompen, de fluorkoolwaterstofverbindingen, zijn sterke broeikasgassen en zullen op termijn dan ook vervangen worden door natuurlijke koudemiddelen als ammoniak en CO2.
In de hybride warmtepomp wordt water gebruikt als absorptievloeistof voor de ammoniak. Deze combinatie zorgt voor een aanzienlijk gunstiger druk dan bij een conventionele compressiewarmtepomp. Er zijn speciale zuigercompressoren ontwikkeld voor warmtepompen, die met ammoniak een druk van 70 bar moeten maken om 70 °C water te kunnen leveren. Bij de hybride warmtepomp is de druk 20 bar bij 100 °C.
Na de bouw van een proefmodel in het lab heeft IFE met het nieuwe Noorse bedrijf Hybrid Energy AS een praktijkproef bij de zuivelfabriek TINE in de stad Naerbø gerealiseerd.
Deze zuivelfabriek heeft warm water van 50 °C over en heeft behoefte aan gekoeld water van 5-10 °C. Er is door Hybrid Energy een warmtepomp gebouwd, die de afvalwarmte kan opwaarderen tot nuttige warmte voor de stadsverwarming. Tegelijk maakt deze warmtepomp gekoeld water voor de zuivelfabriek. Het thermisch vermogen van de warmtepomp is 600 kW. De warmtepomp levert bij deze condities drie keer zoveel verwarmingsenergie als er nodig is voor aandrijving van de ammoniakcompressor en de vloeistofpomp voor het absorptiesysteem. Omdat deze warmtepomp tegelijk nuttige koude levert, is de energiebesparing groot.
De installatie heeft medio 2005 al ruim 12.000 uren gedraaid. Bij warm zomerweer wordt de warmtepomp gestopt wegens onvoldoende afname van warmte in de stadsverwarming.
De hybride warmtepomp is een interessante oplossing voor het gebruik van restwarmte van 40 tot 50 °C. Deze restwarmte wordt in de industrie op grote schaal vernietigd, omdat men een temperatuur van 90 °C nodig heeft voor benutting van warmte. Het energetisch rendement wiordt gunstiger naarmate de temperatuur in het verwarmingssysteem lager is. De energiewinst is het grootst als er zowel een afnemer voor warmte als koude is.