All Electric Society 공원의 열 결합 빙축열 시스템과 히트 펌프의 완벽한 상호 작용.

간단한 요약

많은 산업과 민간 부문에서 난방 비용과 에너지 소비는 중요한 비용 요소입니다. 독일 환경청에 따르면 난방 부문은 독일의 전체 최종 에너지 소비량의 50% 이상을 차지합니다. 이러한 잠재력은 비즈니스 최적화와 지속 가능성을 위한 다양한 기회를 제공합니다.

열 결합은 유망한 솔루션입니다. 다양한 열 에너지 시스템을 결합하여 에너지 효율성과 자원 활용성을 극대화합니다. 열 결합은 Blomberg의 All Electric Society 공원에서 공원의 에너지 자급 자족을 위한 섹터 커플링의 중심 역할을 하고 있습니다.

하나의 네트워크, 모든 이점

5세대 지역 난방 및 냉방(5GDHC) 네트워크는 다음과 같은
수많은 이점을 제공합니다:

• 낮은 작동 온도: 5GDHC 네트워크는 기존 시스템(약 70°C)에 비해 훨씬 낮은 유입 온도(5에서 35°C)에서 작동합니다. 낮은 유입 온도로 인해 히트 펌프의 효율을 크게 높일 수 있습니다.

• 높은 효율성: COP는 "성능 계수"의 약자로, 생성 또는 전달되는 난방/냉방 용량과 이에 필요한 구동 전력 간의 비율을 나타냅니다. COP 값이 6이라는 것은 히트 펌프가 1단위의 전기 에너지로부터 6단위의 열 에너지를 생성한다는 것을 의미입니다.

• 복합 에너지 자원 관리: All Electric Society 공원에서는 7가지의 다양한 에너지원을 활용하여 연간 성과 계수(APF)를 최적화합니다. 여기에는 생산에서 발생하는 공정 폐열(300 ㎾p), 2대의 냉각기(1400 ㎾p)를 비롯하여 E-Mobility 기술 센터에서 발생하는 폐열(76 ㎾p)과 에너지 저장 장치에서 발생하는 폐열(50 ㎾p) 및 얼음 에너지 펜스(12 ㎾p), 빙축열 시스템(55 ㎾p)에서 발생하는 폐열 등이 포함돼 있습니다.

• 낮은 열 손실, 경제적인 설치 비용: 작동 온도가 낮을수록 파이프 네트워크의 열 손실이 줄어들어 효율성이 최적화됩니다. 단열재와 단열 작업의 필요성이 줄어들어 비용도 절감됩니다.

• 연중 내내 최고의 유연성: 5GDHC 네트워크의 6-라인 시스템(난방 2개, 냉방 2개, 열 회수 2개)을 사용하면 냉방, 난방 및 열 회수를 동시에 수행할 수 있습니다. 이와 동시에 난방 및 냉방 부하를 균형 있게 조절하고 특히 계절에 따른 전력 분배를 최적화합니다.

모든 것은 데이터에서 시작됩니다.

효율적인 시스템 운영을 위해서는 모든 에너지 흐름에 대한 포괄적인 데이터 투명성과 모니터링이 필수적입니다. 60개 이상의 열 측정 포인트와 100개 이상의 전기 측정 포인트가 필요한 데이터를 지속적으로 기록합니다. 패시브 에너지 관리는 이러한 에너지 흐름을 평가하는 반면, 액티브 에너지 관리는 지속적으로 모니터링하고 최적화합니다.

유연한 용융

얼음 저장 시스템은 땅속에 묻힌 물이 채워진 탱크로 구성됩니다. 여기에는 동결 방지를 위한 소금물이 순환할 수 있는 수많은 작은 파이프가 장착되어 있습니다. 추출 열 교환기를 통해 물에서 열 에너지를 추출하여 얼음을 만듭니다. 필요한 경우 열은 재생 열 교환기를 통해 저장 시스템에 공급됩니다. 이러한 열은 공원의 에너지 펜스 또는 연결된 생산 건물(공정 폐열, 두 대의 냉각기)과 같은 다양한 출처에서 얻습니다.

빙축열 시스템은 물이 액체 상태에서 고체 상태로 변할 때 상당한 양의 에너지를 저장하거나 방출하는 물의 특성을 이용합니다. 약 334 J/g의 에너지가 방출되거나 흡수됩니다. 이는 열 에너지의 효율적인 저장 및 방출을 가능하게 합니다. 빙축열 시스템은 공원의 열 펌프에 적합한 에너지원입니다. 빙축열 시스템의 총 용량은 103 m³입니다. 적정한 아이싱 정도는 80에서 90%입니다. 계절에 따라 온도 범위는 0에서 20°C입니다.

성능 데이터

• 자연 냉방 용량: 8,600 kWh
• HP의 난방 용량: 2 x 42.8 kW(5에서 7 K)
• HP 냉방 용량: 2 x 41.6 kW(3 K)
• HP 및 빙축열 시스템의 냉방 용량: 134 kW(5 K)

이 "완충 저장 장치"의 에너지 관리에 있어 가장 큰 과제는 소비자에게 항상 충분한 냉방 또는 난방을 제공하는 것입니다. 즉, 난방 기간(겨울)이 끝나면 얼음 블록이 이상적으로 완전히 형성되고(아이스 커버리지 80에서 90%), 냉방 기간(여름)이 끝나면 다시 녹은 상태(수온 20°C)가 됩니다. 이것이 빙축열 시스템이 히트 펌프의 효율적인 공급원 역할을 할 수 있는 유일한 방법입니다.