Stor ammoniak-varmepumpe opvarmer lokalsamfund med renset spildevand

Muligheden for at genvinde varme med store varmepumper

Varmepumper hjælper os med at udnytte vores ressourcer optimalt og er også ved at blive et konkurrencedygtigt grønt alternativ til traditionelle energiteknologier. Vi får generelt mere og mere strøm fra vedvarende energi. Varmepumper er så en vigtig del af energisystemet, da de kan producere fjernvarme meget effektivt, især når der er overskud af el, eller strømmen er billig.

Dette tilfælde er et godt eksempel på sektorkobling. I stedet for at lede det rensede spildevand direkte ud i Odense å, ledes det siden slutningen af ​​2020 gennem et varmepumpeanlæg, der genvinder varmen fra det, så energien kan bruges til fjernvarme.

Rambøll blev valgt som rådgiver til at designe det nye varmepumpeanlæg på Ejby Mølle renseanlæg. Ejby Mølle Renseanlæg ejes og drives af vandforsyningsselskabet VandCenter Syd, mens selve varmepumpeanlægget ejes og drives af det lokale fjernvarmeselskab Fjernvarme Fyn.

Afkølingsprocessen

Varmepumpen består af et lukket system tilsluttet både et fjernvarmeanlæg og et spildevandssystem. Varmepumpen køler det rensede spildevand med ca. 5°C ved hjælp af ammoniak. Ammoniak er et af de mest effektive naturlige stoffer, der kan bruges som kølemiddel, og det skader eller opvarmer ikke den globale atmosfære.

Afkølingen sker, når ammoniakvæske under lavt tryk ledes gennem en varmeveksler. I varmeveksleren overføres energi fra spildevandet til ammoniakkredsløbet, hvilket får ammoniakken til at fordampe. En skruekompressor øger herefter ammoniaktrykket, inden ammoniakken kondenseres i endnu en varmeveksler, hvorfra energien leveres ved høj temperatur til fjernvarmedistributionsnettet.

Efter kondensering sænkes trykket i ammoniakkredsløbet i en ekspansionsventil, inden væsken ledes tilbage til fordamperen. Kort sagt afgiver spildevandet varme, der føres ind i fjernvarmenettet og efterfølgende udledes ved lavere temperatur i Odense å.

Der er tilføjet et mellemkredsløb mellem spildevandet og ammoniakfordamperen i varmepumpen. Renset spildevand er normalt 8-22°C, når det udledes, hvilket normalt er højere end temperaturen på det vand, det udledes i. Jo tættere på åens temperatur spildevandstemperaturen er, jo bedre. Denne varmepumpeinstallation vil i store dele af året reducere temperaturen på udløbsvandet fra renseanlægget til Odense Ås vandtemperatur. Når temperaturen på det udledte vand er mere i overensstemmelse med den naturlige vandtemperatur i åen, skånes vandmiljøet.

Varmepumperne

De højeffektive ammoniak-spildevandsvarmepumper er leveret af IESenergy Aps. De kan producere ca. 4 enheder fjernvarmeenergi pr. forbrugt elektrisk enhed (COP = 4). Varmepumperne hos Ejby Mølle er således et godt skridt i retning af en mere bæredygtig opvarmning. De kan i alt levere 20 MW varme og forventes at dække det årlige varmeforbrug for mindst 5.000 husstande. Samtidig vil varmepumperne også medføre en reduktion af CO₂ og andre drivhusgasser på 128.000 ton CO₂-ækvivalenter over 20 år.

Alfa Laval leverer

Alfa Laval har leveret de pålidelige og effektive varmevekslere af semi-svejset plade-typen. De fungerer som fordampere, kondensatorer, underkølere og oliekølere til disse store varmepumper.