Nagy ammónia hőszivattyú szállít tisztított szennyvizet a helyi lakóhelyek fűtésére

A szennyvíztisztító telepekre telepített hőszivattyúkban hatalmas, de ritkán kiaknázott lehetőségek rejlenek. Hőszivattyúk alkalmazásával hasznosítható a szennyvízben rejlő energia, amely egyébként kárba veszne - ez zöldebb és olcsóbb energiát biztosíthat a távfűtési rendszer számára.

Lehetőség hővisszanyerésre, nagy hőszivattyúkkal

A hőszivattyúk segítségével optimálisan használhatjuk ki erőforrásainkat - ezáltal a hagyományos energiatechnológiák versenyképes zöld alternatívájává válnak. Általánosságban elmondható, hogy egyre több villamos energiát nyerünk megújuló energiaforrásokból. A hőszivattyúk fontos részét képezik az energiarendszernek, mivel nagyon hatékonyan tudnak távhőt termelni, különösen akkor, amikor áramfelesleg áll rendelkezésre, vagy olcsó az áram.

A jelen eset jó példa az ágazati összekapcsolásra. Ahelyett, hogy a tisztított szennyvizet közvetlenül az Odense folyóba vezetnék, 2020 vége óta egy hőszivattyúrendszeren keresztül visszanyerik belőle a hőt, így az energia hasznosítható a távfűtésben.

Az Ejby Mølle szennyvíztisztító telep új hőszivattyúrendszerének megtervezésében a Ramboll tanácsadóként vett részt. Az Ejby Mølle szennyvíztisztító telep tulajdonosa és üzemeltetője a VandCenter Syd vízszolgáltató vállalat, míg a hőszivattyús telep tulajdonosa és üzemeltetője a helyi Fjernvarme Fyn távhőszolgáltató vállalat.

A hűtési folyamat

A hőszivattyú egy zárt rendszert alkot, amely egy távfűtési rendszerhez és egy szennyvízrendszerhez is csatlakozik. A hőszivattyú a tisztított szennyvizet ammónia segítségével kb. 5°C-ra hűti. Az ammónia az egyik leghatékonyabb természetes anyag, amely hűtőközegként használható anélkül, hogy károsítaná és melegítené a globális légkört.

A hűtéshez ammóniafolyadékot vezetnek át egy hőcserélőn alacsony nyomáson. A hőcserélőben a szennyvízből energia kerül át az ammóniakörbe, ami az ammónia elpárolgását eredményezi. Ezután egy kompresszor növeli az ammónia nyomását, mielőtt az ammóniát egy másik hőcserélőben kondenzálják. Innen juttatják az energiát magas hőmérsékleten a távfűtési elosztóhálózatba.

A kondenzációt követően az ammóniakörben lévő nyomást egy tágulási szelep csökkenti, mielőtt a folyadékot visszavezetik az elpárologtatóba. Röviden, a szennyvízből hőt nyernek, amelyet a távfűtési hálózatba táplálnak. Ezután a szennyvizet alacsonyabb hőmérsékleten az Odense folyóba engedik.

A szennyvíz és a hőszivattyú ammónia elpárologtató között egy köztes kör került kialakításra. A tisztított szennyvíz hőmérséklete az ürítéskor általában 8-22 °C, ami többnyire magasabb, mint annak a víznek a hőmérséklete, amelybe ürítik. Minél közelebb van ennek a két víznek a hőmérséklete egymáshoz, annál jobb. Az év nagy részében a hőszivattyú a szennyvíztisztító telepről kimenő víz hőmérsékletét az Odense folyó vízhőmérsékletére csökkenti. Amikor a kibocsátott víz hőmérséklete közelít a folyó természetes vízhőmérsékletéhez, az kíméli a vízi életvilágot.

A hőszivattyúk

A nagy hatékonyságú, szennyvíz ammónia hőszivattyúkat az IESenergy Aps szállította. Ezek a szivattyúk, felhasznált elektromos energia egységenként, körülbelül 4 egység távfűtési energiát képesek előállítani (COP = 4). Az Ejby Mølle hőszivattyúi így nagy lépést jelentenek egy fenntarthatóbb fűtés irányába. Összesen 20 MW hőt tudnak szolgáltatni, és legalább 5000 háztartás éves hőfogyasztását fedezik. Emellett a hőszivattyúk 20 év alatt 128 000 tonna CO2-nek megfelelő értékkel csökkentik a CO2 és más üvegházhatású gázok kibocsátását.

Az Alfa Laval által szállított berendezések

Az Alfa Laval szállította a rendszer fontos részét képező hatékony és megbízható kazettás hőcserélőket. Ezek elpárologtatóként, kondenzátorként és olajhűtőként is működhetnek nagy hőszivattyúkban.