Skladování tepla zabraňuje plýtvání energií ve stávající síti dálkového vytápění

Datum: 18.10.2013  |  Organizace: Grundfos Sales Czechia and Slovakia s.r.o.  |  Zdroj: REHVA Journal issue 5/October 2013  |  Firemní článek

Minimalizace spotřeby energie v budovách je velmi důležitým prvkem ve snaze o dosažení konceptu budov s nulovým dopadem na životní prostředí. Nicméně uplatnění holističtějšího přístupu ke stávajícímu energetickému systému může mít ještě větší efekt.

Grundfos Sales Czechia and Slovakia s.r.o.
Čajkovského 21
779 00 Olomouc 9

tel.:585 716 111
e-mail:
web:cz.grundfos.com  sk.grundfos.com
Anders Nielsen, manažer aplikací, Grundfos A/S, anders@grundfos.com
Anders Nielsen, manažer aplikací, Grundfos A/S, anders@grundfos.com
Charles W. Hansen, ředitel závodu, teplárna v Bjerringbro, cwh@bjerringbro-varme.dk
Charles W. Hansen, ředitel závodu, teplárna v Bjerringbro, cwh@bjerringbro-varme.dk

Na začátku tohoto roku představily centrála společnosti Grundfos v Dánsku a místní teplárna společný systém pro skladování přebytečného tepla ze závodů společnosti Grundfos v zastaralých podzemních vrtech a jeho využití v síti dálkového vytápění, jakmile bude potřeba.

Synergie mezi potřebou chlazení ve výrobních závodech společnosti Grundfos a potřebou tepla v teplárně v Bjerringbro (Dánsko) značně eliminovala plýtvání energií. Snížení spotřeby energie, emisí CO2 a provozních nákladů je nyní přínosem pro obě společnosti i zákazníky využívající síť dálkového vytápění v dané oblasti.

 
Výsledkem spolupráce mezi společností Grundfos v Dánsku a místní teplárnou je nová energetická centrála.
Výsledkem spolupráce mezi společností Grundfos v Dánsku a místní teplárnou je nová energetická centrála.

Součástí dohody bylo zřízení nové energetické centrály s chladicími kompresory a tepelnými čerpadly.

Nový model je založen na třech principech:

  1. Využití přebytečného tepla z chlazení v závodech.
  2. Nepřímé skladování tepla v podzemním kolektoru.
  3. Poskytnutí dodatečného tepla tepelnými čerpadly v případě potřeby.

Centrální a účinné funkce chlazení

Chlazení strojů ve výrobních halách pomocí malých samostatných chladicích kompresorů je velmi neefektivní, avšak přesto běžně používaná metoda. Tepelná energie, která při tomto procesu vznikne, je téměř vždy zcela nevyužita.

Díky nové společné energetické centrále jsou výrobní zařízení chlazena studenou vodou ze sítě dálkového vytápění. A pokud je vyžadována studenější voda, spustí se v centrále tři velké chladicí kompresory s celkovým chladicím výkonem 2,85 MW a tepelným výkonem 3,65 MW.

Chladicí kompresory
Chladicí kompresory


Během topné sezóny se studená voda používá k chlazení strojů ve společnosti Grundfos. Při tomto procesu se zahřeje a spolu s nadbytečným teplem z chladicích kompresorů v energetické centrále je toto teplo recyklováno a rovnou odesláno do sítě dálkového vytápění.

Uložení přebytečného tepla pod zemí

V létě, kdy je potřeba vytápění minimální, je přebytečné teplo uloženo ve skladu energie pro systém ATES (Aquifer Thermal Energy Storage), který se nachází 80 metrů pod zemí.

Během čtyř letních měsíců dojde k akumulaci celkového chladicího výkonu asi 3 500 MWh. A více než 80 % energie uložené v létě bude během topné sezóny dodáno do sítě dálkového vytápění.

Ve skutečnosti pokrývá energetická centrála více než 15 % roční potřeby tepla ve městě, přičemž 1/3 pochází ze zásobníku teplé vody.

Systém

Počet vrtů5
Objem oběhové vody v systémech podzemí vody (max.)160m3/h
Objem oběhové vody za rok1,5 mil.m3/rok
Teplota podzemní vody9°C
Chladicí výkon před výměnou1,5MW
Průměrný koeficient výkonu pro chlazení (kolektor)46KV
Průměrný koeficient výkonu pro vytápění (energetická centrála)4,6KV
Průměrný koeficient výkonu pro chlazení (energetická centrála)3,6KV

Řízení frekvence

Pokles tlaku ve ventilech topného systému přináší zvýšené náklady a znamená plýtvání energií. Výše popsaný systém skladování a využití tepla však disponuje čerpadly s řízením otáček a je navržen pro zcela otevřené ventily. Veškeré úpravy teploty jsou řešeny regulací otáček instalovaných čerpadel. Výsledkem je úplná eliminace poklesu tlaku ve ventilech a výrazná úspora energie.

Úspora až 90 %

Systém ATES snižuje spotřebu energie společnosti Grundfos na chlazení až o 90 %. Spolu s výrazně nižšími náklady na vytápění to znamená levnější vytápění pro obyvatele a značnou úsporu energie pro společnost Grundfos i teplárnu.

Emise uhlíku se sníží o 3 700 tun za rok, což odpovídá 1,5 tuny na domácnost připojenou k teplárně.

Návratnost investice

Celkem společnost Grundfos a teplárna v Bjerringbro investovaly do nového systému 4,5 milionů eur. Bez této společné investice by byly řešením dva samostatné systémy. Ve srovnání s těmito referenčními systémy se původně očekávaly roční úspory asi 400 000 eur, ale jelikož se zdá být systém účinnější, než bylo odhadováno, bude doba návratnosti investice s největší pravděpodobností kratší než plánovaných 11,25 let.

Roční chladicí výkon při chlazení podzemní vodou – 4 letní měsíce
Chlazení podzemní vodou pokryje potřebu chlazení ve všech závodech.
3 500MWh
Roční produkce tepla z chladicích strojů13 400MWh
Roční chladicí výkon chladicích strojů – 8 měsíců10 500MWh
Celková investice4,5m. EUR
Odhadovaná roční úspora400 000EUR
Celkové roční snížení emisí uhlíku3 700tun

Tento nový model umožnil teplárně v Bjerringbro chopit se příležitosti ukládat energii a stát se méně závislou na zemním plynu. V důsledku toho bude závod vypouštět méně CO2 a bude schopen nabídnout ekologičtější zásobování teplem za nižší ceny.

Model pro budoucí chlazení a vytápění

Mnoho evropských zemí si klade za cíl zbavit se do budoucna své závislosti na fosilních palivech a tento systém představuje velký krok správným směrem. Systém je schopen uchovávat sluneční teplo a tím pádem v podstatě snižovat fosilní teplo, protože funguje pouze na elektřinu. Ta může být v budoucnu dodávána větrnými turbínami nebo jiným obnovitelným zdrojem energie.

Podle Larse Hummelmoseho z organizace Danish Board of District Heating snad bude toto řešení inspirací pro ostatní, aby prozkoumali místní energetické možnosti šetrné k životnímu prostředí. Podle něj lze mnoho prvků z projektu použít celosvětově, a to jak v zemích, které již disponují sítí dálkového vytápění, tak i v zemích, které zvažují odklon od jaderné energie.

 

Datum: 18.10.2013
Organizace: Grundfos Sales Czechia and Slovakia s.r.o.



Sdílet:  ikona Facebook  ikona Twitter  ikona Blogger  ikona Linkuj.cz  ikona Vybrali.sme.skTisk Poslat e-mailem Hledat v článcích 


Projekty 2016

Související rubriky

Reklama

Tipy pro projektanty

Partneři oboru

logo ZEHNDER logo ATREA logo Ziehl-Abegg logo DAIKIN logo ebm-papst logo JANKA ENGINEERING

E-mailový zpravodaj

WebArchiv - stránky archivovány národní knihovnou ČR

Nejnovější články

 
 
 

Aktuální články na ESTAV.czSenát chce převod pozemků okolo domů opět osvobodit od DPHPlánujete stavbu domu? Vyberte správné lešeníMáte plynový ohřívač vody? Nezapomínáte na jeho pravidelnou kontrolu?