Termisk kobling ved All Electric Society Park Perfekt samspill mellom islager og varmepumper.

Samtale mellom kvinne og mann i All Electric Society Park

Kortversjon

I mange bransjer og i privat sektor er oppvarmingskostnader og energiforbruk en betydelig kostnadsfaktor. Ifølge det føderale miljøbyrået står oppvarmingssektoren for mer enn 50 % av Tysklands totale sluttforbruk av energi. Dette potensialet gir en lang rekke muligheter for forretningsoptimalisering og bærekraft.

Termisk kobling er en lovende løsning. Den kombinerer ulike termiske energisystemer for å maksimere energieffektiviteten og ressursutnyttelsen. I All Electric Society Park i Blomberg spiller den en sentral rolle i sektorkoblingen for å sikre parkens selvforsyning av energi.

En av komponentene i det kalde nærvarmenettet er et isenergigjerde med 12 kWp

Effektiv varmeforsyning gjennom et kaldt nærvarmenett

I All Electric Society Park sørger et femtegenerasjons kaldt fjernvarmenett (5GDHC) for maksimal effektivitet og bærekraft i varmeforsyningen. Dette sentrale forsyningsnettet dekker hele varme- og kjølebehovet til alle applikasjoner i parken, inkludert kubene, paviljongen og lasteparken. Den er konstruert for lave systemtemperaturer og kan brukes ved en maksimal temperatur på opptil 35 °C.

Ett nettverk, alle fordelene

Femte generasjons kalde fjernvarmenett (5GDHC) tilbyr
mange fordeler:

____Lav driftstemperatur: 5GDHC-nettverket fungerer ved mye lavere fremløpstemperaturer (5 til 35 °C) sammenlignet med konvensjonelle systemer (rundt 70 °C). Reduksjonen muliggjør en betydelig økning i varmepumpenes virkningsgrad.
____Høy virkningsgrad: COP står for "Coefficient of Performance" og er forholdet mellom kjøleeffekten som genereres eller overføres, og drivkraften som kreves for dette. En COP-verdi på seks indikerer at varmepumpen genererer seks enheter varmeenergi fra bare én enhet elektrisk energi.
____Kompleks styring av energikilder: Sju ulike energikilder brukes i All Electric Society Park for å optimalisere den årlige ytelsesfaktoren (APF). Dette inkluderer prosessavløpsvarme fra produksjonen (300 kWp), to tilbakekjølere (1 400 kWp) samt avløpsvarme fra E-mobilitet teknisk senter (76 kWp), avløpsvarme fra energilageret (50 kWp), et isenergigjerde (12 kWp) og et islagringssystem (55 kWp).
____Lavere varmetap, lavere installasjonskostnader : Lavere driftstemperaturer reduserer varmetapet i rørnettet og optimaliserer dermed effektiviteten. Dette fører også til kostnadsbesparelser på grunn av redusert behov for isolasjonsmateriale og -innsats.
____365 dagers maksimal fleksibilitet: 5GDHC-nettverkets 6-rørssystem (2 x varme, 2 x kjøling, 2 x varmegjenvinning) gjør det mulig å levere kjøling, oppvarming og varmegjenvinning samtidig. Den balanserer samtidig varme- og kjølelast og optimaliserer energifordelingen, spesielt i overgangssesongene.

Alt begynner med data

Omfattende datatransparens og overvåking av alle energiflyter er avgjørende for en effektiv drift av systemet. Over 60 termiske og 100 elektriske målepunkter registrerer kontinuerlig de nødvendige dataene. Passiv energistyring evaluerer disse energistrømmene, mens aktiv energistyring kontinuerlig overvåker og optimaliserer dem.

Innblikk i Termodynamisk senter på All Electric Society Park i Blomberg

Termodynamisk senter ved All Electric Society Park i Blomberg forklarer tydelig hvordan 6-linjesystemet i 5GDHC-nettverket også kan kompensere for samtidig varme- og kjølebelastning

Et hjerte av is

Den termodynamiske sentralen, som består av en islagringstank, to varmepumper og et intelligent kildestyringssystem, utgjør hjertet i systemet. Den sørger for sentralisert kjøle- og varmeforsyning til hele parken. De to
Varmepumper har en varmekapasitet på 85,6 kW og en kjølekapasitet på 134 kW.

Disse varmepumpene drives av fornybar elektrisitet som genereres av parken. Hvis solenergi og vindenergi ikke er tilstrekkelig, brukes lagret elektrisk energi, eller det hentes grønn strøm fra det offentlige nettet. Målet er å gjøre parken i stor grad selvforsynt med energi.

Fleksibel emalje

Istanken består av en vannfylt sisterne som er senket ned i bakken. Den er utstyrt med mange små rør som det sirkulerer en frostsikker saltlake gjennom. Termisk energi trekkes ut av vannet ved hjelp av en ekstraksjonsvarmeveksler, noe som resulterer i dannelse av is. Ved behov tilføres varme til lagertanken via en regenereringsvarmeveksler, som hentes fra ulike kilder, for eksempel et energigjerde i parken eller fra en tilkoblet produksjonsbygning (spillvarme fra prosessen, to tilbakekjølere).

Islagringssystemet utnytter vannets spesielle egenskap til å lagre eller frigjøre betydelige mengder energi når det skifter fase fra flytende til fast form. I denne prosessen frigjøres eller absorberes det rundt 334 J/g energi. Dette muliggjør effektiv lagring og frigjøring av varmeenergi. Islagertanken egner seg som energikilde for varmepumpene i parken. Istanken har en total kapasitet på 103 m³. Målet er en isingsgrad på 80 til 90 %. Temperaturområdet varierer mellom 0 og 20 °C, avhengig av årstid.

Data om ytelse

Kjøleeffekt på hele 8 600 kWh
Varmeeffekt WP 2 x 42,8 kW (5 til 7 K)
Kjølekapasitet HP 2 x 41,6 kW (3 K)
Kjøleeffekt HP og islagring 134 kW (5 K)

Den store utfordringen i energistyringen av dette "pendellagringssystemet" er å alltid levere tilstrekkelig kulde eller varme til kjøling eller oppvarming av forbrukerne. Det betyr at isblokken ideelt sett er ferdig oppbygd ved slutten av oppvarmingsperioden (vinter) (isingsgrad 80-90 %), og at den brytes ned igjen ved slutten av kjøleperioden (sommer) (vanntemperaturen er 20 °C). Bare på denne måten kan islageret fungere som en effektiv kilde for varmepumpene.