Cleantuesday Hybrid Energy AS Hybrid Høytemperatur Varmepumpe Waste Heat Recovery: Technology and Opportunities 11 Februar 2014 vann/ammoniakk
Varmepumper i Norge Norge har god kapasitet og tilgang på Elelektrisitet (Kraft) Utvikling med energieffektivt lys og mer isolasjon i bygg gir fortsatt god kapasitet Bruk av el drevne varmepumper gjør at kraften varer 3-5 ganger lenger til oppvarmingsformål Varmepumper gir muligheter for kjøling og kombinert kjøling/varme For varmebehov med temperature over 65 grader trengs høytemperatur varmepumper Hybrid Varmepumpe er en varmepumpe med fordamping/kondensering der temperatur på over 100 grader kan oppnås
Hybrid varmepumpe, hva er unikt? Naturlig arbeidsmediepar 50% rent vann + 50% ammoniakk Leverer temperatur 80-100 C med normalt trykk (<25 bar) Unngår dermed legionella problemstillinger (sterilvann) Bruker kjent standard ammoniakk utstyr for kjøl/frys Variabelt arbeidsmedium tilpasses behov/prosess Stor temperaturglidning i varmevekslerene (kokepunktsendring) gir høy virkningsgrad i forhold til temperaturløft (Effektfaktor) Hybrid Energy AS er foreløpig eneste leverandør av denne spesielle høy-temperatur hybride varmepumpen Worldwide. Norskutviklet og patentert teknologi
Hybrid Energy: Industrial heat pumps for energy recovery Industrial Hybrid Energy heat pump Refrigerator Household heat pump 1200kW 0,1kW 5kW
40-65 C HYBRID VARMEPUMPE (Absorpsjon/Kompresjon) Absorber 70-100 C Varmt vann Strupeventil Kompressor Løsnings pumpe 20-40 C Desorber 40-60 C Kjøltvann Spillvarme
Hybrid Varmepumpe med vann/ammoniakk
Erfaringer fra installasjonene med Hybrid Varmepumpe (H2O/NH3) Installasjon Type Kilde Behov Effekt COP Timer Tine, Nærbø 2-trinn 50/15 35/15 55/95 350 kw 3,0 2,7 30.000 Nortura Rudshøgda Nortura, Tønsberg 1-trinn 49/40 50/87 650 kw 5,2 (4,0) 32.000 1-trinn 49/40 50/87 470 kw 5,1 (4,5) 27.000 Nortura, Egersund 2-trinn 17-25 15/86 500 kw 275 kw 4,5 (4,0) 5,5 25.000 15.000 BEVAS, Bekkelaget 1-trinn 40/20 60/72 1100 kw 4,2 (3,5) 15.000 IFE PT bygg Arla DK 1 trinn 2-trinn 52/42 45/22 60/80 55/85 150 kw 1200 kw ca 5 4,5 1.000 12.000 Over 150.000 timers god drift
Focus areas for the Hybrid heat pump Dairies Slaughterhouses Food processing Animal Feed Chemical Process Industry Biogas production & District Heating
Arla Arinco: Hybrid Heat pump in a danish dairy 2012 Arla is a huge actor with a large number of factories
Fiskefor Under bygging energigjenvinningsanlegg hos Skretting: 1650 kw med COP på 5,0 40% Lukt reduksjon (LE/s)
Eksempel: Nortura, avd. Rudshøgda Ett-trinns anlegg Leverer til prosessvann på 83ºC til 200 m3 tank Varmer til 86-90ºC Henter varme fra varmepumpe, Oljekjøling / akkumuleringstank 650 kw COP momentant ca 5,2 COP i snitt for all drift i 22.000 timer - ca. 4,7 Sparer over 3,4 Gwh (10% red i spesifikt forbruk) Tilbakebetalingstid på ca. 2-8 år
Hybrid Varmepumpe og tanksystem Reduserer utslipp med ca 850 tonn CO2 i året Reduserer oljeforbruket med ca 350.000 liter i året Kostet 3,5 mill kroner Sparer over 3 GWh i energi årlig Gir bedre vaskekapasitet og fleksibilitet i systemet Utviklet i Norge, eneste leverandør i verden, patentert Bruker spillvarme + el til å gi varmt vann av 70-100 C Kan erstatte oljekjel i samme hettvannskrets
Bekkelaget Renseanlegg, Biogass prosessvarme + romoppvarming Henter varme fra utløps-strøm fra råtnetank Leverer varme til oppvarming av råtnetank + lokaler Største anlegg av hybrid VP (1100 kw) Ett trinns anlegg Skal spare 5-6 GWh i året Øker biogassproduksjon 60 busser kan drives istedenfor 40 busser Settes i drift februar 2010
Bekkelaget renseanlegg (1100 kw)
Bekkelaget renseanlegg (1100 kw)
Eksempel: IFE romoppvarming Henter varme fra kjølekrets reduserer bruk av kjøletårn Leverer til oppvarming av bygg Test av skruekompressor Ett trinns anlegg 140 kw Sparer 0,5 Gwh Tilbakebetalingstid 3-8 år Atomkraft
Hva er viktigst i en bedrift? Lav investering og kortest mulig payback Redusert miljøbelastning (Miljøprofil) Lavt energiforbruk og lave energikostnader (produksjon) Minst mulig arbeid (og kunnskap) Lavest mulig risiko ved investeringer Fortsett som vanlig
Alternativer for å utnytte spillvarme Forvarming med VV + Olje, Gass, Bio, elektrokjel Forvarming med LTVP + Olje, Gass, Bio, elektrokjel Forvarming + HTVP Elproduksjon med spillvarme Naboen
Andre alternativer for Industrielle høytemperatur Varmepumper Syntetisk medium med høyere trykk (eks 134a med 40 bars Turbokompressor alternativt andre medier) Hybrid VP (absorpsjon/kompresjon vann/ammoniakk 25 bar) Ren ammoniakk med høyere trykk (50-70 bar) CO2 transkritisk (120-130 bar) Stirling maskin Absorpsjonsvarmepumper NB: En høytemperatur varmepumpe er best når den både har høy kildetemperatur og høy levert temperatur.
Besparelse med varmepumper (Regneeksempel) A. Vanlig varmepumpe + ettervarming damp (50-90 C) VP varmer fra 50-70 C (500kW og COP=3,0) Damp varmer fra 70-90 C (500kW og COP=1,0) Total COP=2,0- ved 6000t => 2 GWh spart (333kW) B. Hybrid varmepumpe (50-90 C) VP varmer fra 50-90 C (1000kW og COP=3,0) Total COP=3,0- ved 6000t => 4 GWh spart (666kW) NB: Etter lik payback, sparer Hybrid VP dobbelt så mye.