Тепловое объединение в парке All Electric Society Идеальное взаимодействие между ледохранилищем и тепловыми насосами.

Разговор между женщиной и мужчиной в парке All Electric Society

Краткое резюме

Во многих отраслях промышленности и в частном секторе расходы на отопление и потребление энергии являются существенными факторами затрат. По данным Федерального агентства по охране окружающей среды, на сектор отопления приходится более 50 % общего конечного потребления энергии в Германии. Этот потенциал открывает широкие возможности для оптимизации бизнеса и сбалансированных действий.

Перспективным решением является термообъединение. Оно сочетает в себе различные системы тепловой энергии для достижения максимальной энергоэффективности и использования ресурсов. В парке All Electric Society в Бломберге оно играет центральную роль в объединении секторов для обеспечения энергетической самодостаточности парка.

Ледяной забор в парке All Electric Society

Одним из компонентов локальной сети холодного отопления является ледяной забор энергии мощностью 12 кВт

Эффективное теплоснабжение через холодную местную теплосеть

В парке All Electric Society холодная тепловая сеть пятого поколения (5GDHC) обеспечивает максимальную эффективность и устойчивое развитие теплоснабжения. Эта центральная сеть снабжения полностью покрывает потребности в отоплении и охлаждении всех объектов в парке, включая кубы, павильон и парк зарядки. Она рассчитана на низкие температуры системы и может работать при максимальной температуре до 35 °C.

Одна сеть, все преимущества

Сеть холодного централизованного теплоснабжения пятого поколения (5GDHC) предлагает
многочисленные преимущества:

Низкая рабочая температура: сеть 5GDHC работает при гораздо более низких температурах потока (от 5 до 35 °C) по сравнению с традиционными системами (около 70 °C). Такое снижение позволяет значительно повысить эффективность тепловых насосов.
Высокая эффективность: COP означает «коэффициент полезного действия» и представляет собой соотношение между произведенной или переданной тепло-/холодопроизводительностью и необходимой для этого мощностью привода. Значение COP, равное шести, означает, что тепловой насос вырабатывает шесть единиц тепловой энергии из одной единицы электрической энергии.
Комплексное управление источниками энергии: в парке All Electric Society используется семь различных источников энергии для оптимизации годового коэффициента полезного действия (JAZ). Сюда входит отходящее тепло от производства (300 кВт/ч), два рекулера (1 400 кВт/ч), а также отходящее тепло от технического центра электромобильности (76 кВт/ч), отходящее тепло от хранилища энергии (50 кВт/ч), забор энергии льда (12 кВт/ч) и система хранения льда (55 кВт/ч).
Снижение тепловых потерь, снижение затрат на установку: Более низкие рабочие температуры снижают тепловые потери в трубопроводной сети и тем самым оптимизируют эффективность. Это также приводит к экономии средств за счет снижения затрат на изоляционные материалы и усилий.
365 дней максимальной гибкости: 6-проводная система сети 5GDHC (2 х отопление, 2 х охлаждение, 2 х рекуперация тепла) позволяет одновременно обеспечивать охлаждение, отопление и рекуперацию тепла. Она уравновешивает одновременные нагрузки на отопление и охлаждение и оптимизирует распределение электропитания, особенно в переходные сезоны.

Все начинается с данных

Всеобъемлющая прозрачность данных и мониторинг всех энергетических потоков необходимы для эффективной работы системы. Более 60 тепловых и 100 электрических точек измерения непрерывно регистрируют необходимые данные. Пассивное управление энергопотреблением оценивает эти потоки энергии, а активное управление энергопотреблением постоянно контролирует и оптимизирует их.

Знакомство с термодинамическим центром в парке All Electric Society в Бломберге

Термодинамический центр в парке All Electric Society в Бломберге наглядно объясняет, как 6-проводная система сети 5GDHC может компенсировать одновременные нагрузки на отопление и охлаждение

Ледяное сердце

Термодинамический центр, состоящий из резервуара для хранения льда, двух тепловых насосов и интеллектуальной системы управления источником, является сердцем системы. Он обеспечивает централизованное охлаждение и теплоснабжение всего парка. Оба
тепловых насоса имеют мощность нагрева 85,6 кВт и мощность охлаждения 134 кВт.

Эти тепловые насосы работают на возобновляемой электроэнергии, вырабатываемой парком. Если фотогальваники и энергии ветра недостаточно, используется накопленная электрическая энергия или «зеленое» электричество берется из общественной сети. Цель – сделать парк в значительной степени энергетически самодостаточным.

Гибкая эмаль

Резервуар для хранения льда представляет собой цистерну, заполненную водой и погруженную в землю. Она оснащена множеством небольших труб, по которым циркулирует морозоустойчивая жидкость. Тепловая энергия отбирается из воды с помощью вытяжного теплообменника, в результате чего образуется лед. При необходимости в бак-аккумулятор через регенеративный теплообменник подается тепло, получаемое из различных источников, например, от энергетического забора в парке или от подключенного производственного здания (отработанное тепло технологического процесса, два рекулера).

Система хранения льда использует особое свойство воды накапливать или высвобождать значительное количество энергии при переходе из жидкой в твердую форму. При этом выделяется или поглощается около 334 Дж/г энергии. Это позволяет эффективно накапливать и высвобождать тепловую энергию. Резервуар для хранения льда подходит в качестве источника энергии для тепловых насосов в парке. Общий объем резервуара для хранения льда составляет 103 м³. Целевая степень обледенения составляет 80-90 %. В зависимости от сезона диапазон температуры варьируется от 0 до 20 °C.

Мощностные характеристики

Естественная холодопроизводительность 8 600 кВт/ч
Тепловая мощность WP 2 x 42,8 кВт (от 5 до 7 K)
Мощность охлаждения WP 2 x 41,6 кВт (3 K)
Холодопроизводительность WP и льдохранилища 134 кВт (5 K)

Основная задача управления энергопотреблением этой «маятниковой системы хранения» заключается в том, чтобы всегда обеспечивать достаточное количество холода или тепла для охлаждения или обогрева потребителей. Это означает, что в конце отопительного периода (зима) ледяной блок в идеале полностью сформирован (степень обледенения 80-90 %) и полностью использован в конце периода охлаждения (лето) (температура воды 20 °C). Только в этом случае ледохранилище может служить эффективным источником для тепловых насосов.