Tepelná vazba v parku All Electric Society Dokonalá souhra mezi zásobníkem ledu a tepelnými čerpadly.

Rozhovor mezi ženou a mužem v parku All Electric Society

Zkrácená verze

V mnoha průmyslových odvětvích a v soukromém sektoru jsou náklady na vytápění a spotřeba energie významnými nákladovými položkami. Podle Spolkové agentury pro životní prostředí se odvětví vytápění podílí na celkové konečné spotřebě energie v Německu více než 50 %. Tento potenciál nabízí širokou škálu příležitostí pro optimalizaci podnikání a udržitelné jednání.

Tepelná vazba je slibným řešením. Kombinuje různé systémy tepelné energie s cílem maximalizovat energetickou účinnost a využití zdrojů. V parku All Electric Society v Blombergu hraje ústřední roli při propojení odvětví, aby byla zajištěna energetická soběstačnost parku.

Ledový plot v parku All Electric Society

Jedním z prvků studené místní sítě vytápění je ledový energetický plot o výkonu 12 kWp

Efektivní dodávky tepla prostřednictvím studené místní sítě vytápění

V All Electric Society Park zajišťuje studená místní síť vytápění páté generace (5GDHC) maximální účinnost a udržitelnost dodávek tepla. Tato centrální napájecí síť pokrývá veškeré požadavky na vytápění a chlazení všech aplikací v parku, včetně kostek, pavilonu a nabíjecího parku. Je navržena pro nízké systémové teploty a může být provozována při maximální teplotě až 35 °C.

Jedna síť, všechny výhody

Studená místní síť vytápění páté generace (5GDHC) nabízí
četné výhody:

Nízká provozní teplota: Síť 5GDHC pracuje při mnohem nižších výstupních teplotách (5 až 35 °C) ve srovnání s běžnými systémy (okolo 70 °C). Toto snížení umožňuje výrazné zvýšení účinnosti tepelných čerpadel.

- Vysoká účinnost: COP označuje „koeficient výkonu“ a je to poměr mezi vyrobeným nebo předaným tepelným/chladicím výkonem a hnacím výkonem, který je k tomu zapotřebí. Hodnota COP = 6 znamená, že tepelné čerpadlo vyrobí šest jednotek tepelné energie z jedné jednotky elektrické energie.

Komplexní řízení zdrojů energie: V parku All Electric Society Park se používá sedm různých zdrojů energie, aby se optimalizoval roční faktor výkonu (PAF). Patří sem odpadní teplo z výroby (300 kWp), dva recirkulační chladiče (1 400 kWp) a také odpadní teplo z Technického centra pro elektromobilitu (76 kWp), odpadní teplo ze skladu energie (50 kWp), ledový energetický plot (12 kWp) a zásobník ledu (55 kWp).
Nižší tepelné ztráty, nižší náklady na instalaci: Nižší provozní teploty snižují tepelné ztráty v potrubní síti a optimalizují tak účinnost. To vede také k úspoře nákladů díky menší potřebě izolačního materiálu a nižší pracnosti.

- 365 dní maximální flexibility: 6potrubní systém sítě 5GDHC (2 x vytápění, 2 x chlazení, 2 x rekuperace tepla) umožňuje současné zajištění chlazení, vytápění a rekuperace tepla. Vyrovnává souběžné zatížení vytápěním a chlazením a optimalizuje rozvod energie, zejména v přechodných ročních obdobích.

Vše začíná daty

Pro efektivní fungování systému je nezbytná komplexní transparentnost údajů a monitorování všech toků energie. Více než 60 tepelných a 100 elektrických bodů měření nepřetržitě zaznamenává potřebné údaje. Pasivní řízení energie tyto toky energie vyhodnocuje, zatímco aktivní řízení energie je průběžně sleduje a optimalizuje.

Nahlédnutí do termodynamického centra v parku All Electric Society v Blombergu

Termodynamické centrum v parku All Electric Society v Blombergu jasně vysvětluje, jak může 6potrubní systém sítě 5GDHC kompenzovat i souběžné zatížení vytápěním a chlazením

Srdce z ledu

Základ tohoto systému představuje termodynamické centrum, které se skládá ze zásobníku ledu, dvou tepelných čerpadel a inteligentního systému řízení zdrojů. Zajišťuje centralizované zásobování celého parku chladem a teplem. Obě
tepelná čerpadla mají topný výkon 85,6 kW a chladicí výkon 134 kW.

Tato tepelná čerpadla jsou poháněna obnovitelnou elektřinou vyrobenou v parku. Pokud fotovoltaika a větrná energie nestačí, využívá se uskladněná elektrická energie nebo se zelená elektřina odebírá z veřejné sítě. Cílem je, aby byl park do značné míry energeticky soběstačný.

Pružný smalt

Zásobník ledu se skládá z cisterny naplněné vodou a zapuštěné do země. Je opatřena velkým počtem malých trubek, kterými cirkuluje mrazuvzdorný solný roztok. Tepelná energie je z vody odebírána pomocí výměníku odebírajícího teplo, což vede k tvorbě ledu. V případě potřeby je do zásobníku dodáváno teplo přes regenerační výměník tepla, které je získáváno z různých zdrojů, například z energetického plotu v parku nebo z připojené výrobní budovy (odpadní teplo z výroby, dva recirkulační chladiče).

Zásobník ledu využívá specifické vlastnosti vody, která při změně skupenství z kapalného na pevné uchovává nebo uvolňuje značné množství energie. Při tomto procesu se uvolní nebo pohltí přibližně 334 J energie na jeden gram. To umožňuje efektivní uchovávání a uvolňování tepelné energie. Zásobník ledu je vhodný jako zdroj energie pro tepelná čerpadla v parku. Zásobník ledu má celkovou kapacitu 103 m³. Cílový stupeň zalednění je 80 až 90 %. V závislosti na ročním období se teplota pohybuje v teplotním rozsahu od 0 do 20 °C.

Údaje o výkonu

Přirozený chladicí výkon 8 600 kWh
Tepelný výkon TČ 2 x 42,8 kW (5 až 7 K)
Chladicí výkon TČ 2 x 41,6 kW (3 K)
Chladicí výkon TČ a zásobník ledu 134 kW (5 K)

Hlavní výzvou při řízení energie tohoto „kyvadlového systému akumulace“ je vždy zajistit dostatečné množství chladu nebo tepla pro chlazení nebo vytápění odběratelů. To znamená, že ledový blok je v ideálním případě zcela vytvořen ke konci topné sezóny (zima) (stupeň zalednění 80 až 90 %) a ke konci sezóny chlazení (léto) (teplota vody činí 20 °C) je opět minimální. Pouze tak může zásobník ledu fungovat jako účinný zdroj pro tepelná čerpadla.