Integration einer industriellen Wärmepumpe
Die Integration einer industriellen Wärmepumpe nutzt Strom, um niederwertige Abwärme zu nutzbarer Prozesswärme aufzuwerten und brennstoffbefeuerte Erwärmung zu ersetzen. Da sie mehrere Wärmeeinheiten je Stromeinheit liefert, kann eine gut abgestimmte Wärmepumpe niedertemperaturige Prozesswärme zu attraktiven Betriebskosten dekarbonisieren.
What it is
Eine industrielle Wärmepumpe entnimmt Wärme aus einer Niedertemperaturquelle — Abwärmewasser, Abluft, Umgebung — und hebt sie auf eine vom Prozess nutzbare Temperatur, angetrieben durch Strom. Integration bedeutet, eine geeignete niederwertige Quelle und einen zeitgleichen Wärmebedarf zu finden und sie über die Wärmepumpe zu verbinden.
Why it is done
Die Leistungszahl einer Wärmepumpe bedeutet, dass sie mehr Wärme bewegt als den Strom, den sie verbraucht, sodass sie dort, wo niederwertige Abwärme und ein Bedarf mittlerer Temperatur zusammenfallen, Prozesswärme günstiger und mit weit geringeren Emissionen liefern kann als das Verbrennen von Brennstoff — besonders mit fortschreitender Netzdekarbonisierung.
How it is done
Eine niederwertige Wärmequelle und ein Prozesswärmebedarf werden identifiziert und hinsichtlich Temperatur, Menge und Zeitpunkt charakterisiert. Eine Wärmepumpe wird für den erforderlichen Temperaturhub ausgewählt — je kleiner der Hub, desto höher der Wirkungsgrad — und mit Pufferung integriert, um zeitliche Abweichungen auszugleichen. Die Regelung steuert Quelle und Senke, und die Leistung wird gegen den ersetzten Brennstoff verifiziert.
- Niederwertige Quelle finden
- Wärmebedarf abstimmen
- Temperaturhub auslegen
- Wärmepumpe auswählen
- Pufferung & Regelung ergänzen
- Gegen Brennstoff verifizieren
What to watch for
Einen zu großen Temperaturhub zu fordern, lässt Wirkungsgrad und Wirtschaftlichkeit zusammenbrechen. Eine zeitliche Diskrepanz zwischen Quelle und Bedarf lässt die Wärmepumpe ohne Pufferung gerade dann stillstehen, wenn sie am meisten gebraucht wird.
Related practices
Switching a boiler from fossil fuel to biomass
Electrifying process heat
Implementing an ISO 50001 energy management system
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