Pompa de căldură cu amoniac de mare capacitate folosește apa uzată epurată pentru a încălzi comunitatea locală

Oportunitatea: recuperarea căldurii cu pompe de căldură de mare capacitate

Pompele de căldură ne ajută să valorificăm optim resursele și devin, de asemenea, o alternativă verde competitivă la tehnologiile energetice tradiționale. Obținem din ce în ce mai multă energie electrică din surse regenerabile. Pompele de căldură devin astfel o parte importantă a sistemului energetic, deoarece pot produce energie termică pentru încălzirea centralizată foarte eficient, mai ales atunci când există un surplus de electricitate sau când electricitatea este ieftină.

Acest caz este un exemplu foarte bun de cuplare a sectoarelor. În loc ca apa uzată tratată să fie deversată direct în râul Odense, din 2020 aceasta este trecută printr-un sistem cu pompă de căldură care recuperează căldura, astfel încât energia să poată fi folosită pentru încălzirea centralizată.

Ramboll a fost ales consultant pentru proiectarea noului sistem de pompe de căldură la stația de epurare Ejby Mølle. Stația de epurare Ejby Mølle este deținută și operată de compania de utilități de apă VandCenter Syd, în timp ce instalația de pompe de căldură este deținută și operată de compania locală de încălzire centralizată Fjernvarme Fyn

Procesul de răcire

„Pompa de căldură este alcătuită dintr-un sistem închis, conectat atât la rețeaua de încălzire centralizată, cât și la sistemul de ape uzate. Pompa de căldură răcește apa uzată tratată cu aproximativ 5°C folosind amoniac. Amoniacul este una dintre cele mai eficiente substanțe naturale care pot fi utilizate ca agent frigorific și nu dăunează sau încălzește atmosfera globală.

Răcirea are loc atunci când amoniacul lichid la presiune joasă trece printr-un schimbător de căldură. În schimbătorul de căldură, energia este transferată din apa uzată către circuitul de amoniac, determinând evaporarea acestuia. Un compresor cu șurub rotativ crește apoi presiunea amoniacului, înainte ca acesta să fie condensat într-un alt schimbător de căldură, de unde energia este livrată la temperatură ridicată către rețeaua de distribuție a încălzirii centralizate.”

„După condensare, presiunea din circuitul de amoniac este redusă într-o supapă de expansiune, înainte ca lichidul să fie condus înapoi către evaporator. Pe scurt, apa uzată cedează căldură care este introdusă în rețeaua de încălzire centralizată și apoi este evacuată la o temperatură mai scăzută în râul Odense.

Între apa uzată și evaporatorul de amoniac din pompa de căldură a fost adăugat un circuit intermediar. Apa uzată epurată are de obicei între 8-22°C la evacuare, ceea ce este, de regulă, mai ridicat decât temperatura apei în care este deversată. Cu cât temperatura apei uzate este mai apropiată de cea a râului, cu atât mai bine. Pentru mare parte din an, această instalație cu pompă de căldură va reduce temperatura apei evacuate de la stația de epurare până la temperatura apei din râul Odense. Când temperatura apei evacuate este mai apropiată de temperatura naturală a râului, mediul acvatic este protejat.

Pompele de căldură

Pompele de căldură cu amoniac, extrem de eficiente, au fost livrate de IESenergy Aps. Acestea pot produce aproximativ 4 unități de energie termică pentru încălzire centralizată pentru fiecare unitate de energie electrică consumată (COP = 4). Pompele de căldură de la Ejby Mølle reprezintă astfel un pas important către un sistem de încălzire mai sustenabil. Ele pot furniza un total de 20 MW de căldură și se estimează că vor acoperi consumul anual de energie termică pentru cel puțin 5.000 de gospodării. În același timp, pompele de căldură vor contribui la reducerea emisiilor de CO₂ și a altor gaze cu efect de seră cu 128.000 de tone echivalent CO₂ pe parcursul a 20 de ani.

Alfa Laval – livrare

Alfa Laval a furnizat schimbătoarele de căldură cu plăci semi-sudate, importante, eficiente și fiabile. Acestea funcționează ca evaporatoare, condensatoare, subrăcitoare și răcitoare de ulei pentru aceste pompe de căldură de mare capacitate.