Hybrid varmepumper til fjernvarme
For at leve op til de politiske målsætninger om uafhængighed af fossile brændsler og støtte op omkring brugen af vedvarende energi, vil vi demonstrere hvorledes en elektrisk drevet varmepumpe kan integreres i fjernvarmesystemets måde at konvertere overskudsstrøm fra vindmøller til fjernvarme, som kan pumpes ud til forbrugerne.
På den måde kan fjernvarmeværkerne reducere brugen af naturgas og erstatte det med strøm fra vindmøller. Løgumkloster vil være ”vært” for denne installation. Vi ønsker at anvende en såkaldt hybrid varmepumpe, som formodes at være mere energieffektiv end en traditionel kompressionsvarmepumpe, og som er i stand til at levere høj temperatur vand, der kan anvendes direkte i fjernvarmenettet. Samtidig leverer varmepumpen afkølet vand, som kan bruges i andre varmeproducerende enheder, for eksempel værkedets solfanganlæg. Derved øges den termiske virkningsgrad og den årlige anvendelsestid for disse øges. I dette projekt installeres varmepumpen parallelt med andre varmeproducerende enheder såsom gasmotor, gaskedel, solfangeranlæg og en absorptionsvarmepumpe drevet af hedtvand fra en træpillekedel. Værket vil altid bruge disse produktionsenheder på den mest omkostningseffektive måde til at levere den nødvendige varme til forbrugerne. Det er således en væsentlig udfordring i dette projekt at lave et systemdesign, som er så fleksibelt, og således erstatter brugen af fossile brændsler og øger brugen af vedvarende energikilder. I projektet skal der installeres en 1320 kW hybrid varmepumpe i Løgumkloster Fjernvarmes central. Hybrid varmepumpen installeres parallelt med værkets øvrige varmeproducerende enheder, såsom gasmotor gaskedel, solfangere og absorptionsvarmepumper. Hybrid varmepumpen vil blive testet under et bredt temperaturområde, og COP vil blive dokumenteret for hvert enkelt tilfælde. Varmepumpen skal være i stand til at operere med temperaturer fra 17 °C til 40 °C på fordampersiden og helt op til 85 °C på kondensatorsiden. Afhængig af temperaturkonditioner forventes COP op til 4,5. Projektet er inddelt i 4 arbejds ”pakker”, a) detaljeret design, b) implementering, c) måleprogram og d) projektstyring. Resultaterne fra projektet vil blive udbredt gennem relevante fagtidsskrifter, gennem seminarer og gennem IEE projektet SDH-plus, alt rettet mod fjernvarmeselskaber – og medarbejder i Danmark og EU27.
I projektet blev en fuldskala eldrevet hybridvarmepumpe, der anvender de naturlige kølemidler vand og ammoniak, demonstreret hos Løgumkloster Fjernvarme.
Baseret på analyse af integrationen i fjernvarmesystemet blev en to-trins hybridvarmepumpe på 1,2 MW varmekapacitet installeret. COP på 4,4 blev verificeret, hvilket var 5% højere end garanteret og med en 11% højere varmeydelse. Varmepumpen har været i drift uden problemer siden idriftsættelsen.
Designet blev sammenlignet med både et-trins hybridvarmepumpe og to-trins højtryksammoniakvarmepumper, der begge havde lavere COP og ikke kunne nå den maksimale forsyningstemperatur på 85°C. Hybridvarmepumpens stabilitet og fleksibilitet samt muligheden for endda at nå op til 110°C blev også demonstreret ved drift med en maksimal temperatur på 97°C.
Key figures
Kategori
Dokumenter
Deltagere
Partner | Tilskud | Eget bidrag |
---|---|---|
Innoterm A/S | 0.16 mio. | 0.10 mio. |
Løgumkloster Fjernvarme AmbA | 2.03 mio. | 4.25 mio. |
Rambøll | 0.04 mio. | 0.06 mio. |
PlanEnergi | 0.09 mio. | 0.06 mio. |
Teknologisk Institut | 0.12 mio. | 0.19 mio. |
Kontakt
Innoterm A/S har skiftet navn fra IndustriMontage Vest.