Energisyn FORELØBIG UDGAVE

Transkript

1 Tilskud til fremme af vedvarende energi i virksomheders produktionsprocesser Energisyn Vejledning til energisyn FORELØBIG UDGAVE Juli 2013 Side 1

2 Udarbejdet af: Viegand Maagøe Nr. Farimagsgade København K. Telefon: Projektnummer: 828 Version: Foreløbig udgave, 2. juli 2013 Udarbejdet af: SJN, PMP, KFG (SE Big Blue) Udarbejdet for: Energistyrelsen Kvalitetssikret af: PMP Godkendt af: SJN Side 2

3 Indhold 1. Forord Indledning Kortlægning af energiforbrug Analyse af nuværende og fremtidig brændselsudnyttelse Vurdering af rentable energibesparelser i virksomhedens processer Vurdering af rentable energibesparelser i virksomhedens rumvarme- og brugsvandsbehov Vurdering af rentable elbesparelser Energibevidst projektering af ny VE-anlæg Bilagsoversigt Bilag 1. Energirigtig projektering af VE-anlæg til biomasse (fugtigt fastbrændsel) Bilag 2. Energirigtig projektering af VE-anlæg til biomasse (tørt fastbrændsel) Bilag 3. Energirigtig projektering af VE-anlæg til biogas Bilag 4. Energirigtig projektering af fjernvarmeanlæg Bilag 5. Energirigtig projektering af solvarmeanlæg Bilag 6. Energirigtig projektering af varmepumpeanlæg Bilag 7. Energirigtig projektering af el fra vindmøller Bilag 8. Energirigtig projektering af el fra solceller Side 3

4 1. Forord Denne foreløbige vejledning til energisyn er udarbejdet i forbindelse med Lov om tilskud til fremme af vedvarende energi i virksomheders processer, lov nr. 607 af 12. juni Den primære målgruppe for vejledningen er de registrerede energisynskonsulenter, der i medfør af lovens 3 stk. 5 skal udføre et energisyn af et ansøgt projekt. Det er dog Energistyrelsens opfattelse, at også andre, f.eks. ansøgere, rådgivere, leverandører m.fl., vil have udbytte af at læse vejledningen. 2. Indledning Det er Energistyrelsens forventning, at tilskudsberettigede VE-anlæg etableres med størst mulig energieffektivitet til følge. Dette betyder, at flere forhold skal være analyseret, før et tilskud kan bevilges: det skal sikres, at energiudnyttelsen i VE-anlæggene er bedst mulig det skal sikres, at relaterede og rentable energispareprojekter er søgt etableret: o for eksempel energispareprojekter, der med acceptabel tilbagebetalingstid påvirker kapacitet og dimensionering af VE-anlæggene i større omfang o for eksempel energispareprojekter, der bidrager til at øge energiudnyttelsen i virksomhedens samlede energiforsyning. Desuden skal det sikres, at selve de nye VE-anlæg projekteres energibevidst, det vil sige med anvendelse af energieffektive pumper, styringer m.m. Energistyrelsen kan stille krav om at ovennævnte forhold skal være fyldestgørende bearbejdet og dokumenteret inden et tilskud til en VE-anlæg bevilliges. Analyser skal være gennemført på et kvalitetsniveau, hvor en registreret energisynskonsulent kan godkende de gennemførte analyser og konklusioner. Disse undersøgelser vil afhænge af typen af VE-anlæg, men kan overordnet grupperes som følger: Kortlægning af energiforbrug Analyse af nuværende og fremtidig brændselsudnyttelse Vurdering af rentable energibesparelser i virksomhedens processer Vurdering af rentable energibesparelser i virksomhedens rumvarmebehov Vurdering af rentable elspareprojekter (for visse VE-projekter) Energibevidst projektering af ny VE-anlæg I det følgende gennemgås hvert af disse områder, idet der gennemgående henvises til bilag for en uddybning af specielt forhold omkring energibevidst projektering af de enkelte typer af VE-anlæg. Det skal bemærkes, at det forventes, at virksomheder der har en aftale med Energistyrelsen eller har implementeret et certificeret energiledelsessystem i henhold til ISO50001 eller har ISO14001 i vid udstrækning har dokumenteret de nævnte områder. Side 4

5 3. Kortlægning af energiforbrug Der bør foreligge en opdateret energikortlægning for virksomheden. For virksomheder, der planlægger en varmeproducerende VE-anlæg (biomasse- og varmepumpeløsninger), skal denne kortlægning som minimum omfatte: Opgørelse af varmeforbrug på hovedanvendelser (fordeling på væsentlige processer, rumvarme, forbrug af varmt vand m.m.) Kortlægningen skal som minimum afdække andel af årligt energiforbrug til procesformål (kwh/år og %) samt andel af årligt energiforbrug til rumvarme- og brugsvandsformål (kwh/år og %). Kortlægningen bør dog også gerne kortlægge procesenergiforbruget på hovedanvendelser med henblik på at kunne vurdere temperaturkrav og forsyningsmuligheder for hver af disse, se nedenfor. Kortlægningen skal godtgøre størrelse af varmeforbrug i effekt (MW) med det formål at kapacitet af en kommende ny VE-anlæg kan vurderes. Opgørelse af varmeforbrug på temperaturniveau (processer og andre forbrugs temperaturkrav til varmeforsyning) Det bør i opgørelse af temperaturniveauer som minimum afdækkes, hvor stor en andel af varmeforbruget der teknisk set kan dækkes ved etablering af en ikke tryksat varmtvandskreds, hvor overskudsvarme fra VE-anlæg samt processer m.m. anvendes til opvarmningsformål. I de tilfælde, hvor der planlægges varmepumpeløsninger skal der desuden foreligge en opgørelse af kølebehov på temperaturniveau (processer og andre forbrugs temperaturkrav til køleforsyning) For virksomheder, der søger støtte til elproducerende VE-anlæg (solceller og vindmøller), skal elforbrugets størrelse opgøres som en elforbrugsprofil på følgende områder: Opgørelse af elforbrug på hovedanvendelser og anvendelse af el til procesformål hhv. rumvarmeformål (kwh/år samt %) Opgørelse af elforbruget størrelse og variation over døgn, uge og år såvel som i udvalgte, repræsentative timeværdier. Samtidigt skal der tilsvarende udarbejdes en tilsvarende elproduktionsprofil for de planlagte elproducerende VE-anlæg. Denne opgørelse skal ske for at kunne vurdere dimensioneringen af de planlagte elproducerende VE-anlæg, således at det sikres at der så vidt muligt ikke produceres mere el end der løbende bruges. Side 5

6 Opgørelse af elforbrug på timeværdier skal også ske såfremt et varmeproducerende VE-anlæg (biomasse) etableres med samtidig etablering af ny elproduktion. 4. Analyse af nuværende og fremtidig brændselsudnyttelse For virksomheder, der planlægger en varmeproducerende VE-anlæg (biomasse- og varmepumpeløsninger) skal den nuværende og kommende brændselsudnyttelse være analyseret så vidt at følgende forhold er afdækket: Nuværende kedelvirkningsgrad sommer og vinter (%). Nuværende elproduktion (kwh/år). Forventet kedelvirkningsgrad efter konvertering sommer og vinter (%). Forventet fordeling af brændselsforbrug på vedvarende og fossile brændsler efter konvertering. Muligheder for at bevare eller etablere ny fremtidig elproduktion. Sådanne løsninger vil dog kun skulle dokumenteres for større kedelanlæg (kvotevirksomheder med indfyret effekt > 20 MW). Muligheder for at øge fremtidig brændselsudnyttelse gennem intern omlægning af for eksempel rumvarmebehov fra et dampbaseret system til et vandbaseret system, hvor udnyttelse af overskudsvarme fra kedel og andre kilder er mulig på lavt temperaturniveau. Muligheder for at øge fremtidig energiudnyttelse gennem afsætning af overskudsvarme fra kedel til fjernvarmeformål i evt. nærtliggende fjernvarmenet. Mulighed for at afsætte overskudsvarme fra processer til fjernvarmeformål i kombination med ny kedel, evt. ved opgradering af overskudsvarme i varmepumper. Relevante og rentable omlægninger af varmeforsyningen skal opgøres med angivelse af forventet besparelse/gevinst per år (GJ/år og kr./år), forventet investering (kr.) og deraf følgende simpel tilbagebetalingstid (år). For virksomheder, der søger støtte til elproducerende VE-anlæg (solceller og vindmøller) skal disse forhold ikke være undersøgt eller kunne dokumenteres. 5. Vurdering af rentable energibesparelser i virksomhedens processer Side 6

7 For virksomheder der planlægger en varmeproducerende VE-anlæg (biomasse- og varmepumpeløsninger) bør det sikres, at et kommende VE-anlæg ikke overdimensioneres eller anvender mere energi end nødvendigt. Desuden bør det vurderes om der er væsentlige energisparepotentialer i virksomhedens processer: Er det undersøgt, om væsentlige kvalitets- og driftsparametre i virksomhedens processer kan ændres med henblik på at mindske varmebehov? For eksempel kan visse tørreprocesser reducere energiforbruget ved løbende optimering af drifts- og produktparametre. Er der undersøgt muligheder for at anvende nye og mere energieffektive teknologier i væsentlige energiforbrugende processer og anlæg? Ofte vil for eksempel nye typer af inddampere (Mechanical Vapour Recompression, MVR) kunne reducere varmeforbruget til procesformål markant. I andre tilfælde kan intern varmegenvinding i sådanne processer reducere energibehovet. Er der undersøgt muligheder for at forbedre eller øge varmegenvinding i eller i mellem processer? - eller at udnytte overskudsvarme fra processer til rumvarmeformål (se nedenfor)? Mange virksomheder har fravalgt sådanne løsninger ud fra en opfattelse af at afgiftsforhold forringer rentabiliteten af investeringerne, hvilket dog ikke er tilfældet, se Det ses ofte at eksisterende varmegenvindingsanlæg ikke har den virkningsgrad det har været forventet, for eksempel fordi eksisterende varmevekslere har lavere virkningsgrad/delta-t end oprindeligt projekteret. Er det undersøgt, om varmepumpeløsninger kan udnytte overskudsvarme til procesvarmeformål? Specielt er det gennem anvendelse af nye varmepumpeteknologier (f.eks. hybrid- eller transkritiske varmepumper) muligt at levere varme ved højere temperaturer og virkningsgrader end tidligere. Rentable energispareprojekter i virksomhedens processer skal opgøres med angivelse af forventet besparelse/gevinst per år (GJ/år og kr./år), forventet investering (kr.) og deraf følgende simpel tilbagebetalingstid (år). I de tilfælde, hvor virksomheden allerede tidligere har gennemført væsentlige energispareprojekter skal der kunne fremlægges dokumentation for disse. For virksomheder der søger støtte til elproducerende VE-anlæg (solceller og vindmøller) skal disse forhold ikke være undersøgt eller kunne dokumenteres. Side 7

8 6. Vurdering af rentable energibesparelser i virksomhedens rumvarme- og brugsvandsbehov For virksomheder der planlægger en varmeproducerende VE-anlæg (biomasse- og varmepumpeløsninger) bør det sikres, at et kommende VE-anlæg ikke overdimensioneres eller anvender mere energi end nødvendigt. Desuden bør det vurderes, om der er væsentlige energisparepotentialer i virksomhedens rumvarme- og brugsvandsanlæg. Kan luftskifte, varmebehov og indeklimakrav ændres i forhold til at reducere energiforbrug i ventilationsanlæg? Ofte er ventilationsanlæg etableret til produktionsforhold eller indeklimakrav der har ændret sig, og det bør sikres at anlæggets funktion er tilpasset aktuelle krav. Kan der etableres varmegenvinding eller recirkulation/øget recirkulation i ventilationsanlæg? Der er meget ofte god økonomi i at etablere varmegenvinding, eller i stedet øge graden af recirkulation for anlæg der ikke har høje krav til friskluft. Kan der opnås væsentlige og rentable energibesparelser i bygningers klimaskærm, for eksempel gennem isolering, tætning af bygning/rum, bedre adfærd omkring brug af porte m.m.? Især brugen af porte er ofte en stor forbruger af varme, og der kræves høj varmeeffekt for at opvarme luften i f.eks. lagerhaller, hvis de er blevet tømt for varm luft. Etablering af sluser kan give store energibesparelser ved porte. Kan det eksisterende rumvarmeanlæg omlægges eller indreguleres til et lavere temperaturniveau, for eksempel ved at erstatte en nuværende, dampbaseret varmeforsyning forsyning med et vandbårent anlæg, således at overskudsvarme fra VE-anlæg eller processer kan udnyttes. Typisk vil varmeflader i ventilationsanlæg allerede være forsynet med varmt vand og ikke damp eller el, hvilket gør etableringen af en varmtvandskreds til rumvarmeformål relativt simplere. Kan overskudsvarme i fremtidigt kedelanlæg eller fra processer anvendes til rumvarme- og brugsvandsformål - evt. via varmepumper. Energistyrelsen har udarbejdet detaljerede vejledninger om afgiftsforhold for sådanne løsninger, se Der henvises til Energistyrelsens tjeklister for hhv. ventilation, varmeanlæg og klimaskærm for en fyldestgørende gennemgang af muligheder for at realisere energibesparelser i disse, se Side 8

9 Rentable energispareprojekter i virksomhedens rumvarme- og ventilationsanlæg skal opgøres med angivelse af forventet besparelse/gevinst per år (GJ/år og kr./år), forventet investering (kr.) og deraf følgende simpel tilbagebetalingstid (år). I de tilfælde hvor virksomheden allerede tidligere har gennemført væsentlige energispareprojekter skal der kunne fremlægges dokumentation for disse. For virksomheder der søger støtte til elproducerende VE-anlæg (solceller og vindmøller) skal disse forhold ikke være undersøgt eller kunne dokumenteres. 7. Vurdering af rentable elbesparelser For en planlagt elproducerende VE-anlæg (solceller eller vindmøller) skal det vurderes, om der i forhold til virksomhedens elforbrug er mulige projekter, der influerer på dimensioneringen af VE-anlægget, herunder: Kan der realiseres væsentlige og rentable elspareprojekter i virksomhedens processer eller forsyningsanlæg (køling, trykluft, vakuum, ventilation, belysning osv.)? Er der planer om hel eller delvis omlægning af procesvarme eller rumvarme til varmepumpedrift, hvorigennem virksomhedens elforbrug stiger? Er der mulighed for at omlægge elradiatorer eller elopvarmede varmeflader i for eksempel ventilationsanlæg til vandbåren varmeforsyning Er der mulighed for at udskifte ineffektive elmotorer, pumper, blæsere osv. - eller forsyne disse med frekvensomformere. Kan tomgangstab på maskiner, motorer, transportbånd osv. minimeres? Gennem kortlægning af forbrugsvariationer og mulige fremtidige ændringer i elforbrug skal det kunne godtgøres at VE-anlægget er dimensioneret passende i forhold til virksomhedens elforbrug. Rentable energispareprojekter i virksomhedens elforbrug skal opgøres med angivelse af forventet besparelse/gevinst per år (GJ/år og kr./år), forventet investering (kr.) og deraf følgende simpel tilbagebetalingstid (år). I de tilfælde hvor virksomheden tidligere har gennemført væsentlige elspareprojekter skal der kunne fremlægges dokumentation for disse. 8. Energibevidst projektering af nyt VE-anlæg Det er vigtigt at nye VE-anlæg dimensioneres og vælges korrekt. F.eks. at nye VE-kedelanlæg projekteres med fokus på at udnytte dettes røggas optimalt, og at et øget elforbrug i de følge- Side 9

10 anlæg der installeres, for eksempel til blæsere, pumper og øvrige elmotorer projekteres energieffektivt. Generelt: Der bør være installeret et passende antal energimålere med datalogning, som kan sikre rimelig løbende energiovervågning. Typisk vil dette gøres ved at tilslutte energimålerne til virksomhedens CTS-system. Sikret at alle varme- og kuldeførende rør, ventiler og pumper isoleres efter dagens standard for teknisk isolering. Alle elmotorer, pumper, ventilatorer osv. bør have højeste energimærke. Side 10

11 9. Bilagsoversigt Bilag 1: Energirigtig projektering af VE-anlæg til fugtigt biobrændsel Bilag 2: Energirigtig projektering af VE-anlæg til tørt biobrændsel Bilag 3: Energirigtig projektering af VE-anlæg til biogas Bilag 4: Energirigtig projektering af fjernvarmeanlæg Bilag 5: Energirigtig projektering af solvarme Bilag 6: Energirigtig projektering af varmepumper Bilag 7: Energirigtig projektering af el fra vindmøller Bilag 8: Energirigtig projektering af el til el fra solceller Side 11

12 Bilag 1. Energirigtig projektering af VE-anlæg til biomasse (fugtigt fastbrændsel) Dette bilag skal benyttes, hvis VE-anlægget handler om konvertering fra fossile brændsler f.eks. kul, naturgas eller olie til fugtigt fast brændsel f.eks. træflis eller halm, med følgende forudsætninger: Dampkedler med og uden elproduktion. Ombygning af eksisterende dampkedel eller etablering af en ny dampkedel som erstatning for en eller flere eksisterende dampkedler. Opbygning af energieffektivt VE-anlæg til fugtigt fast brændsel Omvendt osmose Frisk vand Spædevanstank Tryksignal fra fyr Scrubber (røggaskøling) Fødevandstank Kondensatafløb Sugetræksblæser Kammer til opfugtning af luft Indtag udeluft Fødevandspumper Kammer til røggaskondensering LUFO Economiser Varmeveksler Evt. opvarmning af procesenergi, rumvarme eller fjernvarme Brænderstyring Damp til proces og evt. rumvarme Damp Evt. supplerende opvarmning Iltmåling Vand Fødebånd Flisgrav Sekundærblæser Spjæld Figur 1. Opbygning af energieffektivt VE-anlæg til fugtigt fast brændsel f.eks. træflis eller halm Som illustration til nedenstående henvises til Figur 1. Primærblæser Udnyttelse af overskudsvarme fra kondensatvarme Fugtigt fastbrændsel indeholder store mængder vand, som afsættes i røggassen ved forbrænding af brændslet. Ved afkøling og kondensering af røggassen frigives kondensatvarmen i røggassen som overskudsvarme. Der kan opnås størst mulig energieffektivitet af kedelanlægget, hvis kondensatvarmen fra røggassen lige inden skorstenen udnyttes mest muligt, inden den sendes i skorstenen. Typisk kan der opnås en forbedring af brændselsudnyttelsen på ca % -point, hvis al kondensatvarmen kan udnyttes, fremfor hvis den ikke udnyttes. Røggas Side 12

13 Udnyttelse af restvarme i røggasser (kondensatvarme) skal i prioriteret rækkefølge anvendes som følger: 1. Til virksomhedens egen procesenergi. 2. Til virksomhedens egen rumvarme. 3. Salg til kollektivt varmeforsyningsanlæg (fjernvarmeværk). Som en del af ansøgningen skal virksomheden dokumentere, i hvor høj grad disse tre anvendelser er mulig. I relation til nr. 1 og 2 skal der være foretaget en opdateret energikortlægning for virksomhedens varmeforbrug som beskrevet i kapitel 3. Mulighed og rentabilitet ved udnyttelse af kondensatvarme til internt brug (proces og rumvarme) skal være undersøgt. Dette kan f.eks. være gjort ved: a. Undersøgelse af temperaturprofil og energiforbrugsprofil for procesvarme og rumvarme. For rumvarme kan der være flere temperaturkrav til fremløb for f.eks. kaloriferer (f.eks. 80 C), varmeflader til ventilation (f.eks. 60 C), radiatorer (f.eks. 70 C) osv.). For procesvarme vil temperaturkrav være betinget af processen og/eller produktet. b. Undersøgelse af varmesystemets opbygning og de tekniske muligheder for at udnytte kondensatvarme f.eks. opdelt i temperaturniveauer. Normalt vil udnyttelse af kondensatvarme til rumvarme (nr. 2) imidlertid være den mindst energieffektive udnyttelse af brændslet, da energimængden af kondensatvarmen normalt overstiger virksomhedens rumvarmebehov - særligt om sommeren. I relation til nr. 3 skal der foreligge en aftale mellem virksomheden og den kollektive varmeforsyning (fjernvarmeselskab). Mulighed og rentabilitet ved udnyttelse af kondensatvarme som salg til fjernvarme skal være undersøgt. Dette kan f.eks. være gjort ved: a. Undersøgelse af om der er fjernvarme i området / distance til nærmeste fjernvarmenet. b. Hvis undersøgelsen er positiv indledes dialog med det lokale fjernvarmeselskab om vilkår for afsætning af fjernvarme (priser, temperaturkrav, evt. merinvestering osv.). c. Undersøgelse af om der kan afsættes varme på fremløb eller returløb (hvis der skal afsættes på fremløb, vil det sandsynligvis kræve supplerende opvarmning af kondensatvarmen, se nedenfor). Hvis ikke der er mulighed for afsætning til fjernvarme, kan rentabilitet for et alternativt anlæg med tørt fastbrændsel, for eksempel træpiller, være vurderet. Supplerende opvarmning af kondensatvarme Ved genvinding af kondensatvarme fra røggassen vil der typisk ikke kunne opnås en temperatur over C. Fjernvarme har normalt fremløbstemperaturer fra 70 C til 90 C og retur- Side 13

14 temperaturer fra 30 C til 35 C. Dette betyder, at kondensatvarmen typisk vil være for kold til fremløb. Varmen kan afsættes på to måder: på returløbet til fjernvarmecentralen / fjernvarmeværket på fremløbet til forbrugerne Normalt er fjernvarmeselskaberne ikke specielt interesserede i øget varmetilsætning til returløbet. Øget returtemperatur reducerer typisk virkningsgraden på fjernvarmecentralen / fjernvarmeværket. Derfor afregnes varmeenergien på returløbet ofte meget lavt. Ved afsætning af varmen på fjernvarmens fremløb skal den genvundne varme slutopvarmes (supplerende opvarmning) til fjernvarmeselskabets krævede fremløbstemperatur. Ønskes den genvundne varme afsat ved fremløbstemperatur, skal følgende være opfyldt: a. Nødvendig supplerende opvarmning i henhold til fjernvarmeforsyningens krav. b. Rentabilitet og energieffektivitet i den valgte løsning som typisk vil være primærdamp fra VE-anlægget (ifølge varmeforsyningsloven er dette kun tilladt for kedler med samtidig elproduktion). Det skal undersøges, om VE-anlægget er passende dimensioneret i forhold til at kunne levere supplerende opvarmning til afsætning på et fjernvarmenet. c. Alternativt kan der bruges en varmepumpe som temperaturløft. Supplerende opvarmning bliver afgiftsmæssigt betragtet som rumvarme, og derved vil denne andel af brændselsforbruget skulle svare energiafgift og CO2-afgift i forhold til dette. Ved brug af biobrændsler skal der imidlertid ikke svares energiafgift og CO2-afgift, hvorved den supplerende opvarmning bliver afgiftsneutral. Economiser VE-anlægget bør opbygges med economiser. For at bevare mest mulig primærenergi i VE-anlægget bør anlægget forsynes med economiser. For anlæg uden scrubber bør der anvendes 2-trins economiser (trin 1 som forvarmning af spædevand til kedlen og trin 2 som opvarmning af varme til genvinding i internt varmesystem eller til afsætning i fjernvarmenet). For anlæg med scrubber kan der nøjes med 1 trins economiser til fødevand fra kedlen (forvarmning af spædevand til kedlen). LUFO VE-anlægget bør opbygges med en LUFO (LUft FOrvarmning) til forvarmning af forbrændingsluften. Røggassen fra kedlen ledes ind på primærsiden af LUFO'en som varmekilde, som opvarmer sekundærsiden af LUFO'en (forvarmning). For at optimere forbrændingens energieffektivitet i VE-anlægget bør anlægget forsynes med LUFO, som giver mindre tab til forbrændingsluften. Røggaskøling VE-anlægget bør opbygges med røggaskøling til udnyttelse af den sidste kondensatvarme inden skorstenen til enten intern varmeudnyttelse (proces eller rumvarme) eller som ekstern af- Side 14

15 sætning til fjernvarme. Dette kan f.eks. være med en scrubber, en Quench eller andre lignende løsninger. Hvis der vælges en scrubber bør denne være i min. to trin. Røggaskøling tjener, foruden udnyttelse af kondensatvarme, også andre formål: især røggasrensning inden skorstenen og befugtning af forbrændingsluften. Befugtning af forbrændingsluften øger den våde temperatur i røggassen og dermed temperaturen på den genvundne varme. Ved en scrubber-løsning kan der afhængigt af systemløsning være flere trin på scrubberen. Typisk vil der ikke være behov for mere end to trin på scrubberen. Eksempelvis vil en scrubber med to trin bestå af: Øverste kammer: I det øverste kammer af scrubberen tages forbrændingsluften ind i scrubberen og opfugtes ved at køre i modstrøm med kondensatet fra det nederste kammer i scrubberen. Samtidig med opfugtningen opvarmes forbrændingsluften inden den yderligere opvarmning i LUFO'en. Det er vigtigt, at luften ledes i LUFO umiddelbart efter opfugtning for at undgå kondensering i rørene. Nederste kammer: I det nederste kammer nedkøles røggassen med genvinding til fjernvarme, elle rumvarme med efterfølgende spædevandforvarmning. Kondensatet pumpes til øverste kammer efter veksling med fjernvarme eller lignende. Følgeforbrug af energi Følgeforbrug af energi (først og fremmest elektricitet) til f.eks. sugetræksblæsere, fødevandspumper, fødebånd, brænderblæsere osv. bør være projekteret så energieffektivt som muligt. Ved ombygning af VE-anlæg er der risiko for, at eksisterende pumper, blæsere osv. er overdimensionerede ved det nye anlæg, særligt hvis der samtidig er sket en nedgradering af kedeleffekt. Det bør sikres at pumper, blæsere osv. nedreguleres efter behov. Dette kan eksempelvis opnås ved installation af frekvensomformere. Frekvensomformere kan også til en vis grad bruges til permanent nedregulering af overdimensionerede pumper, blæsere osv. Frekvensomformere bør ikke vælges ved meget stor nedregulering, da det forringer virkningsgraden for både pumper, blæsere osv. og for frekvensomformere selv. Fødevandspumper skal frekvensreguleres efter tryk i kedlen. Transport af træflis fra grav til anlæg bør være på fødebånd. Iltmåling VE-anlægget bør være forsynet med iltmåling af røggassen, og decentrale spjæld til fyret skal være korrekt indreguleret. Den samlede mængde forbrændingsluft bør styres efter en iltmåling efter fyret. Selve brænderstyringen kan herefter styre mængden af forbrændingsluft efter nedenstående forskrifter. Side 15

16 Ved indregulering af primærluften til ristefyringen indstilles de decentrale spjæld efter forskrifterne. Det mest kritiske spjæld skal stå på fuldt åben og frekvensen på ventilatoren indstilles, så slaggen er fuldt udbrændt. Sekundærluftmængden indstilles herefter, så iltprocenten ligger omkring 6 %. Sekundærventilatoren indstilles ligeledes med en frekvensomformer. Begge ventilatorer bør udlægges for optimal drift ved 70 % last på kedlen. Kedeldimensionering ved ombygning af eksisterende kedel Kedlen skal være tilpasset formålet. Typisk vil røggasflowet være op til 1,5-2,0 gange større ved træflisfyring i forhold til eksempelvis olie eller gasfyring. Forholdet afhænger af luftoverskud og vandindhold i træflisen. Størrelsen af kedlen vurderes ud fra trykfaldet over denne. Trykfaldet bør være så lavt som muligt. Side 16

17 Bilag 2. Energirigtig projektering af VE-anlæg til biomasse (tørt fastbrændsel) Dette bilag skal benyttes, hvis VE-anlægget handler om konvertering fra fossile brændsler f.eks. kul, naturgas eller olie til tørt fast brændsel f.eks. træpiller, med følgende forudsætninger: Dampkedler med og uden elproduktion. Ombygning af eksisterende dampkedel eller etablering af en ny dampkedel som erstatning for en eller flere eksisterende dampkedler. Opbygning af energieffektivt VE-anlæg til tørt fast brændsel Omvendt osmose Frisk vand Spædevandstank Fødevandstank Tryksignal fra fyr Fødevandspumper Indtag udeluft Sugetræksblæser Economiser 2 LUFO Economiser 1 Internt varmesystem (procesvarme eller rumvarme) Brænderstyring Damp til proces og evt. rumvarme Damp Fødebånd Iltmåling Vand Spjæld Primærblæser Flisgrav Sekundærblæser Figur 2. Opbygning af energieffektivt VE-anlæg til tørt brændsel f.eks. træpiller. Røggas Som illustration til nedenstående henvises til Figur 2. Udnyttelse af overskudsvarme fra kondensatvarme Tørt fastbrændsel indeholder mindre mængder vand, som afsættes i røggassen ved forbrænding af brændslet. Ved afkøling og kondensering af røggassen frigives kondensatvarmen i røggassen som overskudsvarme. Der kan opnås størst mulig energieffektivitet af kedelanlægget, hvis kondensatvarmen fra røggasen lige inden skorstenen udnyttes mest muligt, inden røggassen sendes i skorstenen. Typisk kan der opnås en forbedring af brændselsudnyttelse på ca %-point, hvis al kondensatvarmen kan udnyttes. Side 17

18 Udnyttelse af overskudsvarme (kondensatvarme) skal i prioriteret rækkefølge anvendes som følger: 1. Til virksomhedens egen procesenergi. 2. Til virksomhedens egen rumvarme. 3. Salg til kollektivt varmeforsyningsanlæg (fjernvarmeværk). Som en del af ansøgningen skal virksomheden dokumentere, i hvor høj grad disse tre anvendelser er mulig. I relation til nr. 3 vil dette ikke være relevant i forhold til tørt fastbrændsel, da der er for lidt kondenseringsenergi til udnyttelse som fjernvarme. I relation til nr. 1 og 2 skal der være foretaget en opdateret energikortlægning for virksomhedens varmeforbrug som beskrevet i kapitel 3. Mulighed og rentabilitet ved udnyttelse af kondensatvarme til internt brug (proces og rumvarme) skal være undersøgt. Dette kan f.eks. være gjort ved: a. Undersøgelse af temperaturprofil og energiforbrugsprofil for procesvarme og rumvarme. For rumvarme kan der være flere temperaturkrav til fremløb for f.eks. kaloriferer (f.eks. 80 C), varmeflader til ventilation (f.eks. 60 C), radiatorer (f.eks. 70 C) osv.). b. Undersøgelse af varmesystemets opbygning og de tekniske muligheder for at udnytte kondensatvarme f.eks. opdelt i temperaturniveauer. Normalt vil udnyttelse af kondensatvarme til rumvarme (nr. 2) imidlertid være den mindst energieffektive udnyttelse af brændslet, da energimængden af kondensatvarmen normalt overstiger virksomhedens rumvarmebehov. Economiser VE-anlægget bør opbygges med economiser. For at bevare mest mulig primærenergi i VE-anlægget bør anlægget forsynes med 2- trins economiser (trin 1 som forvarmning af spædevand til kedlen og trin 2 som opvarmning af varme til genvinding i internt varmesystem.) LUFO VE-anlægget bør opbygges med en LUFO (LUft FOrvarmning) til forvarmning af forbrændingsluften. Røggassen fra kedlen ledes ind på primærsiden af LUFO'en som varmekilde, som opvarmer sekundærsiden af LUFO'en (forvarmning). For at optimere forbrændingens energieffektivitet i VE-anlægget bør anlægget forsynes med LUFO, som giver mindre tab til forbrændingsluften. Følgeforbrug af energi Følgeforbrug af energi (ofte elektricitet) til f.eks. sugetræksblæsere, fødevandspumper, fødebånd, brænderblæsere osv. bør være projekteret så energieffektivt som muligt. Side 18

19 Ved ombygning af VE-anlæg er der risiko for, at eksisterende pumper, blæsere osv. er overdimensionerede ved det nye anlæg, særligt hvis der samtidig er sket en nedgradering af kedeleffekt. Det bør sikres at pumper, blæsere osv. nedreguleres efter behov, dette kan eksempelvis opnås ved installation af frekvensomformere. Frekvensomformere kan også til en vis grad bruges til permanent nedregulering af overdimensionerede pumper, blæsere osv. Frekvensomformere bør ikke vælges ved meget stor nedregulering, da det forringer virkningsgraden for både pumper, blæsere osv. og for frekvensomformere selv. Fødevandspumper skal frekvensreguleres efter tryk i kedlen. Iltmåling VE-anlægget bør være forsynet med iltmåling af røggassen, og decentrale spjæld til fyret skal være korrekt indreguleret. Den samlede mængde forbrændingsluft bør styres efter en iltmåling efter fyret. Selve brænderstyringen kan herefter styre mængden af forbrændingsluft efter nedenstående forskrifter. Ved indregulering af primærluften til ristefyringen indstilles de decentrale spjæld efter forskrifterne. Det mest kritiske spjæld skal stå på fuldt åben og frekvensen på ventilatoren indstilles, så slaggen er fuldt udbrændt. Sekundærluftmængden indstilles herefter, så iltprocenten ligger omkring 6 %. Sekundærventilatoren indstilles ligeledes med en frekvensomformer. Begge ventilatorer bør udlægges for optimal drift ved 70 % last på kedlen. Side 19

20 Bilag 3. Energirigtig projektering af VE-anlæg til biogas Dette bilag skal benyttes, hvis VE-anlægget handler om konvertering af fossile brændsler til biogas, med følgende forudsætninger: Anlæg til egen produktion af biogas Typisk med egen restfraktion Forundersøgelse Ved etablering af biogasanlæg bør der være foretaget en forundersøgelse af om der kan skabes de rette betingelser for den biologiske aktivitet, der frembringer biogassen, da denne er afgørende for energiudbyttet. Biogasproduktionen sker ved, at organisk materiale (vegetabilsk eller animalsk) nedbrydes og udrådnes af bakterier i et iltfrit miljø i en udrådningstank. For en reel vurdering af et biogasanlægs nettoenergiproduktion er det vigtigt, ud over at have fastlagt biogasproduktionen, også at have optimeret alle dele af biogasproduktionsanlæggets egetforbrug til eludstyr, opvarmning, oprensning af biogas og slambehandling. Forundersøgelsen bør have karakter af et egentligt forstudiet, og bør indeholde et udrådningsforsøg, afklaring af hvilke restfraktioner, der kan bruges, egen produktion eller aftag af restfraktioner fra andre virksomheder, fastlæggelse af om biogassen skal afbrændes direkte i procesovn, i kedel eller i gasmotor, vurdering af den mest optimale proces for udrådning m.m. Typisk vil det være biogasproduktionsanlægget, som i høj grad skal projekteres energirigtigt, mens afbrænding af biogas formentligt vil foregå i eksisterende anlæg, f.eks. vil biogas typisk kunne anvendes direkte i procesovne og vil kunne anvendes i eksisterende naturgaskedler med lettere ombygning. For at fastslå om virksomhedens restfraktioner (bioaffald m.m.) er egnede til biogasproduktion, bør der foretages et udrådningsforsøg af et specialiseret firma. Tillige er det vigtigt at undersøge om restfraktionen indeholder stoffer (f.eks. sulfitter), der hæmmer biogasproduktionen, og efterbehandlingen af slammet. Udrådning kører bedst ved stabile og homogene restfraktioner, typisk opnået ved egen produktion af restfraktion. Ved varierende typer af restfraktioner eller hvis der planlægges aftag af restfraktioner fra andre virksomheder bør disse forhold så vidt muligt indgå i udrådningsforsøget. Forundersøgelse bør som minimum indeholde: Udrådningsforsøg Analyse af nøgletal for biogasproduktion. Produceret mængde biogas per ton restfraktion. Denne oplysning er essentiel i forhold til en reel vurdering af et biogasanlægs nettoenergiproduktion. Biogaskvalitet Denne oplysning er særlig vigtig i forhold til anvendelse af biogas i gasmotorer, typisk Side 20

21 pga. svovlforbindelser. Ved afbrænding i andre anlæg er oplysningen mindre relevant. Bakteriekulturer Undersøgelse af hvilke bakteriekulturer, som vil være de mest optimale til udrådning af pågældende restfraktion. Mængde og type af gashæmmende stoffer Undersøgelse af om restfraktionen indeholder stoffer der hæmmer produktionen af biogas. Der kan være forskellige kemiske stoffer i restfraktionen f.eks. sulfitter, som kan hæmme produktionen af biogas. Grundlaget for dette analyseres ud fra kendskab til hvordan restfraktionen er produceret. Anvendelse af procestemperatur og opholdstid Anvendelse af procestemperatur, denne vil enten være i mesofilt (38 C) eller termofilt (52 C) temperaturområde. Ud fra konkret procestemperatur bestemmes en opholdstid i udrådningstanken. Slammets karakter Undersøgelse af slammets karakter og indhold. Slammets efterbehandling og sluthåndtering vil være afhængig af slammets karakter. Afhængigt af indholdet i slammet (især vedr. mængde af gødningsstoffer og miljøfarlige stoffer) kan slammet typisk enten spredes på landbrugsjord eller deponeres. Deponi bør undgås, da det kan have store omkostninger for virksomheden. Rejektvand Analyse af indhold af afvandet slam (rejektvand), og dette vurderet i forhold til om der kræves en efterbehandling af rejektvandet inden udledning til kloak. Det skal være undersøgt om spildevandet vil kunne overholde virksomhedens miljøgodkendelse og udledningstilladelse, og dermed kunne ledes direkte til kloak, eller om der kræves særlig oprensning inden. Eksempelvis kan efterbehandling af rejektvandet fra slamafvandingen være forholdsvis energikrævende, og forringe biogasanlæggets samlede energieffektivitet. Optræder der biogashæmmende stoffer i afgørende koncentrationer skal det undersøges om virksomheden har mulighed for at påvirke indholdet i restfraktionen i de foran gående processer for evt. at kunne nedbringe koncentrationerne og dermed optimere biogasproduktionen. Procestemperatur i udrådningstank Inden anlægget projekteres skal der tages stilling hvilken procestemperatur, der skal anvendes. Om udrådningen skal være mesofil (38 C) eller termofil (52 C) procestemperatur. Procestemperaturen afhænger af behovet for fleksibilitet og nettoudbyttet af energi ved de to processer. En termofil proces nedsætter opholdstiden (hurtigere produktion af biogas), men kræver mere opvarmning, da den foregår ved højere temperatur. Gaskvalitet / i hvilket anlæg skal biogassen bruges? Graden af rensning af biogassen skal afpasses anvendelsen. Skal gassen brændes direkte af vil en simpel tørring være tilstrækkeligt, mens afbrænding i gasmotor kræver oprensning af biogasen. Oprensning af biogas vil kræve forholdsvist meget energi. Side 21

22 Biogasproduktionsanlæggets energioptimering En stabil tilgang af restfraktion sikrer den bedste produktion. Ved dimensioneringen af størrelsen af udrådningstankens forlager skal tilgangen gøres så kontinuerlig, at det ikke går ud over gasproduktionen. Valget af procestemperatur skal bygge på et sikkert grundlag, da det har væsentlig betydning for størrelsen af udrådningstanke. Udrådningstanke skal være dimensioneret passende i forhold til forventet produktion af restfraktion, og i forhold til dennes beskaffenhed. Udrådning vil kræve et nødvendigt energiforbrug til opvarmning til 38 C eller 52 C. Denne opvarmning kan komme fra eksisterende kedelanlæg, fra egenproduktionen af biogas i en specifik biogasbrænder, alternativt brug af lavtemperatur overskudsvarme fra proces eller fjernvarme. Varmetab fra varmeledninger til opvarmning af udrådningstank bør være minimeret ved isolering efter dagens standard. Idet rådnetankene opererer ved 38 C eller 52 C er det vigtigt at de er velisolerede i forhold til procestemperaturen. Typisk vil udrådningstanke være placeret udendørs, hvorved der skal isoleres i forhold til dimensionerende udetemperatur. Pumper, omrører og transportsystemer bør være projekteret så energieffektivt som muligt. Side 22

23 Bilag 4. Energirigtig projektering af fjernvarmeanlæg Dette bilag skal benyttes, hvis VE-anlægget handler om konvertering af fossile brændsler til fjernvarme. Opbygning af energieffektivt fjernvarmeanlæg Styring af varmeproduktion fra fjernvarme og supplerende opvarmning Varmekredse i varmesystem Fjernvarmenet Fjernvarmeveksler Supplerende opvarmning f.eks. fra kedel i serie med fjernvarmeveksler Evt. udnyttelse af returvarme fra procesvarme til rumvarme/varmt vand (afkøling af returvarme) Figur 3. Opbygning af energieffektivt fjernvarmeanlæg. Som illustration til nedenstående henvises til Figur 3. Ved konvertering til fjernvarme fra kedelanlæg Ved overgang til fjernvarme skal det undersøges, om der er behov for ændringer i varmeanlægget, herunder etablering af nye varmekredse, nyt varmefordelingssystem evt. nedregulering af fremløbstemperatur til varmekredse, som ikke kræver høj temperatur. Der bør være foretaget en indregulering af ventiler og vandflow, evt. bør motorventiler og kontraventiler være udskiftet til passende dimensioner ved overgang til fjernvarme. Som en del af konverteringsprojektet bør der foretages en gennemgang af varmefordelingssystem og evt. ændres/etableres nye varmeafgivere eller nye varmekredse. Side 23

24 Varmeveksler og effektivitet Det bør være sikret at størrelse på varmevekslere i fjernvarmetilslutningsanlæg er korrekt projekteret i forhold til temperaturkrav i processen og at der er valgt varmevekslere med høj energieffektivt, bl.a. i forhold til varmetab, varmeoverføringsevne og reduktion af tryktab. For at sikre lille varmetab fra varmeveksleren bør denne være isoleret i henhold til dagens standard. Der bør være lille temperaturforskel mellem primærsiden- og sekundærsiden - typisk maks. 2-3 C. Tryktabet på sekundærsiden bør ikke overstige 50 hpa i dimensioneringstilstanden. Afkøling Det bør sikres at fjernvarmeanlægget opbygges med styring efter størst mulig afkøling. Dette sikres ved passende størrelse på varmeflader og varmeafgivere. Stor afkøling er medvirkende til et energieffektivt anlæg, da lille afkøling giver større varmetab i returløbet. Stor afkøling giver desuden bedre energieffektivitet i fjernvarmenettet pga. forholdsmæssigt mindre effektbehov og mindsket pumpeeffekt. Øget returtemperatur reducerer typisk virkningsgraden på fjernvarmecentralen / fjernvarmeværket. Visse fjernvarmeselskaber opkræver en afgift hos deres kunder ved for lille afkøling. Supplerende opvarmning Fjernvarme har normalt fremløbstemperaturer fra 70 C til 90 C korrigeret efter udetemperatur da fjernvarmesystemer er bygget til rumvarmesystemer. For procesvarme vil temperaturkrav være betinget af processen og/eller produktet. Hvis procesvarmebehovet er under mindste fremløbstemperatur på 70 C kan fjernvarme bruges som direkte opvarmning via varmeveksler. Men hvis der kræves temperatur på C vil der være behov for supplerende opvarmning. Muligheden for at opdele procesvarmesystemet i intervaller med og uden behov for supplerende opvarmning bør være undersøgt. Mindre end laveste fjernvarmefremløbstemperatur (< ca. 70 C) Højere end laveste fjernvarmefremløbstemperatur (> ca. 70 C) Ved hel eller delvis benyttelse af kedel som supplerende varmekilde bør, dette som udgangspunkt være opbygget i serie med fjernvarmen, fremfor som spidslastkedel. Det bør alternativt undersøges om returløbet fra procesvarmesystemet helt eller delvist kan udnyttes som fremløb på f.eks. rumvarme. Følgeforbrug af energi Følgeforbrug af energi (først og fremmest elektricitet) til f.eks. cirkulationspumper bør være projekteret så energieffektivt som muligt. Ved ombygning af kedelanlæg til fjernvarmeanlæg er der risiko for, at eksisterende cirkulationspumper er overdimensionerede eller projekterede/regulerede til højere Side 24

25 fremløbstemperaturer eller vandflow, særligt hvis der samtidig er sket en nedgradering af varmeeffekt. Det bør sikres at cirkulationspumper nedreguleres efter trykændring. Dette kan eksempelvis opnås ved installation af frekvensomformere. Frekvensomformere kan også til en vis grad bruges til permanent nedregulering af overdimensionerede pumper. Frekvensomformere bør ikke vælges ved meget stor nedregulering, da det forringer virkningsgraden for pumper og for frekvensomformere i sig selv. Side 25

26 Bilag 5. Energirigtig projektering af solvarmeanlæg Dette bilag skal benyttes hvis VE-anlægget handler om konvertering af fossile brændsler til solvarme. Opbygning af energieffektivt solvarmeanlæg Evt. udnyttelse af returvarme fra procesvarme til rumvarme/varmt vand (afkøling af returvarme) Procesvarmesystem Varmeveksler til akkumuleringsbeholder Solvarmekredspumpe Primær varmeveksler til solvarme Pumpe til akkumuleringsbeholder Figur 4. Opbygning af energieffektivt solvarmeanlæg. Akkumuleringsbeholder Supplerende opvarmning f.eks. fra kedel eller varmepumpe Kedelshuntpumpe Som illustration til nedenstående henvises til Figur 4. Energieffektiv placering Et solvarmeanlægs energieffektivitet afhænger i høj grad af de solmæssige forhold - især hældning, orientering og skyggepåvirkninger på den aktuelle placering og i mindre grad af selve solvarmeanlæggets energimæssige design. Det bør være undersøgt hvor på virksomhedens ejendom, der er de bedste solforhold. I forhold til geografisk orientering vil stik syd og en hældning på ca. 45 grader være mest optimal, men i praksis kan solfangerne dog placeres fra sydøst til sydvest og/eller i en vinkel på mellem 30 og 60 grader, uden at det reducerer ydelsen væsentligt. I forhold til skyggepåvirkninger må der ikke være markante skygger på solfangerne. Mindre forbigående skygger vil i praksis ikke have så stor betydning, men bør undgås hvis det praktisk er muligt. Det bør være undersøgt om der er blivende skyggepåvirkninger fra træer, andre bygninger, skorstene osv. Skyggepåvirkninger bør være undersøgt over hele døgnet på forskellige årstider, pga. solens vandring, solens højde på himlen og sæsonpåvirkninger fra træer og anden bevoksning. Side 26

27 Solvarmeanlægget bør ikke placeres for tæt på sydskel i lav højde, da virksomheden af gode grunde ikke har kontrol over ydre påvirkninger af skyggeforhold fra evt. nye naboejendomme på den anden side af skellet i solvarmeanlæggets levetid - typisk min. 20 år. Solvarmeanlæg bør ikke placeres i særligt støvende omgivelser, da støvlag på solfangerne forringer energieffektiviteten. Varmeproduktion Der bør være udført en beregning over forventet årlig varmeproduktion opgjort ud fra et normalt solår på en specifik placering, dette kan evt. være suppleret med en produktionsgaranti fra leverandøren i forhold til forventet varmeproduktion. Pumpe til solvarmekreds Solvarmeanlæg kræver en pumpe mellem solvarmeanlæg og akkumuleringsbeholder eller varmeveksler. Pumpen skal kun køre, når der er tilstrækkeligt sol. Derfor bør pumpen ikke tilsluttes elnettet direkte, men i stedet tilsluttes en styring (differenstermostat), der kun giver pumpen strøm når der er tilstrækkeligt sol. Afstand på transmissionsledning Afstanden mellem solvarmeanlæg og akkumuleringsbeholder (transmissionsledning) er meget vigtig, da længden på transmissionsledningen mellem disse har betydning for prisen på etablering, energiforbruget til pumper og varmetabet i selve transmissionsledningen. Akkumuleringsbeholder Solvarmeanlæg bør være opbygget med akkumuleringsbeholder i passende størrelse med mulighed for tilslutning af supplerende varmekilde f.eks. en kedel. Dette bør gøres dels for at udnytte udsving mellem varmeproduktion og varmebehov og dels for at øge energieffektiviteten af solvarmeanlægget, idet solvarmeanlægget kan overdimensioneres lidt for at udnytte mest muligt af solindstrålingen. Det bør være sikret, at størrelse på varmevekslere er korrekt projekteret i forhold til temperaturkrav og, at der er valgt varmevekslere med høj energieffektivitet, bl.a. i forhold til varmetab, varmeoverføringsevne og reduktion af tryktab. Hvis en eksisterende akkumuleringsbeholder genbruges, bør det være undersøgt om der er rimelig varmekapacitet i akkumuleringstanken med henblik på varmetilskud fra solvarme. Supplerende opvarmning Ved benyttelse af kedel som supplerende varmekilde bør som udgangspunkt være opbygget som et shuntanlæg med solvarmen, fremfor som spidslastkedel. Alternativt kan den supplerende opvarmning f.eks. være ved en varmepumpe. Det bør vurderes hvad den mest rentable supplerende varmekilde vil være. Det bør alternativt undersøges om returløbet fra procesvarmesystemet helt eller delvist kan udnyttes som fremløb på f.eks. rumvarme. Side 27

28 Følgeforbrug af energi Følgeforbrug af energi (først og fremmest elektricitet) til f.eks. cirkulationspumper bør være projekteret så energieffektivt som muligt. Ved ombygning af kedelanlæg til solvarme er der risiko for, at eksisterende cirkulationspumper er overdimensionerede eller projekterede/regulerede til højere fremløbstemperaturer eller vandflow, særligt hvis der samtidig er sket en nedgradering af varmeeffekt. Det bør sikres at cirkulationspumper nedreguleres efter behov. Dette kan eksempelvis opnås ved installation af frekvensomformere. Frekvensomformere kan også til en vis grad bruges til permanent nedregulering af overdimensionerede pumper. Frekvensomformere bør ikke vælges ved meget stor nedregulering, da det forringer virkningsgraden for pumper og for frekvensomformere i sig selv. Tilpasning af varmeproduktionsprofil med varmeforbrugsprofil Solvarmeanlæg kan producere varmt vand op til 100 C, men temperaturen af det varme vand bør være afstemt med det aktuelle behov, idet en lavere temperatur på det varme vand kan give bedre energieffektivitet for solvarmeanlægget og mindre varmetab fra akkumuleringsbeholder. Akkumuleringsbeholderen skal være passende dimensioneret i forhold til solvarmeanlæggets varmeproduktion og virksomhedens varmeforbrug, så det undgås, at der er længere perioder hvor solvarmeproduktion ikke kan udnyttes. Typisk yder solfangere halvdelen af årsproduktionen på tre sommermåneder (juni, juli og august). Det skal derfor være vurderet om denne varmeproduktionsprofil er i overensstemmelse med virksomhedens forbrugsprofil. At der f.eks. ikke er perioder i de tre sommermåneder, hvor varmeforbruget er væsentligt reduceret. Side 28

29 Bilag 6. Energirigtig projektering af varmepumpeanlæg Dette bilag skal benyttes, hvis VE-anlægget inkluderer en varmepumpe. Varmepumper kan udformes og integreres i energianlæg på mange forskellige måder. Både opvarmningen og nedkølingen kan nyttiggøres. Typisk vil man have tre typer projekter i forhold til det varmeoptagende medie: 1. Procesvarmeanlæg med primærvarmekilder fra jord, luft/undergrund og (grund)vand 2. Procesintegration/energieffektivisering af opvarmning/køling i proces eller udnyttelse af overskudsvarme fra proces til f.eks. rumvarme 3. Supplerende opvarmning af fjernvarme (temperaturløft inden afsætning til fjernvarmenet) Kun type 1 vil blive betragtet som et egentligt VE-anlæg til proces, mens type 2 og 3 vil blive betragtet som energieffektivisering af procesanlæg. Type 1 kan ofte være relevant for gartnerier. Opbygning af energieffektiv varmepumpe Oliekøler Kompressorolie retur til kopressor Overhedningsfjerner Kondensator Underkøler Varmeoptagende medie. Eks. Fjernvarme, boost af kondensatvarme, intern vandopvarmning, rumvarme, proces opvarmning osv. Olieudskiller Kompressor Ekspansionsventil Fordamper Kølemiddel Varmeafgivende medie. Eks. Røggas, overskudsvarme fra produktion, afkastluft, jordvarmeslanger, proceskøling osv. Figur 5. Principskitse af en energieffektiv traditionel varmepumpe. Det varmeoptagende medie vil være uændret ved andre varmepumpe teknologier. Som illustration til nedenstående henvises til Figur 5 for en typisk opbygning af et varmepumpeanlæg med kompressor. Side 29

30 Varmepumpens virkningsgrad Der bruges hovedsagligt fire forskellige varmepumpeteknologier, der hver især har deres muligheder for energieffektivitet. Alle varmepumpeteknologier ekskl. absorptionsvarmepumper har kompressor. Generelt gælder, at hvis der er oliekøling fra kompressoren bør anlægget være projekteret så energien afsættes i det varmeoptagne medie og ikke kølemidlet. Alle varmepumper bør være opbygget som to-trinsanlæg, hvis det varmeoptagende medie kræver højt temperaturløft. For alle varmepumper med kompressor vil størrelsen af temperaturløft variere afhængigt af valg af kompressorer. Traditionel kompressionsvarmepumpe (vist på Figur 5): Anlægget bør være etableret med overhedningsfjerner og underkøler. Hvis der er tale om et to-trins varmepumpeanlæg bør mellemkøleren være designet som åben. Derudover kan der være potentiale i en mellemtryks overhedningsfjerner. Transkritisk varmepumpe: Anlægget bør være designet med åben mellemkøler, hvis der er tale om et to-trins anlæg. Hybrid varmepumpe: Anlægget bør være installeret med en overhedningsfjerner inden absorberen. Hvis der er tale om et to-trins anlæg bør mellemkøleren kunne levere sin energi til den svage ammoniak opløsning inden blandingen med ammoniak gassen. Absorptionsvarmepumpe: Anlægget bør være et to-trinsanlæg hvis drivvarmens temperatur tillader det. Absorptionsvarmepumper har ingen kompressor. Ved et to-trins absorptionsanlæg er der to delvist separate absorptionsprocesser, som foregår ved hvert sit tryk, og dermed temperatur. Højtryksgeneratoren (enheden hvor det kølende medie koges ud af kølemiddelopløsningen) kræver en drivenergi ved høj temperatur og derfor er det kun muligt at have to-trins anlæg, hvis drivenergien er ved højtemperatur. To-trins absorptionsvarmepumper kan have en COP på op til ca. 1,4 hvor et et-trins anlæg kan have en COP på op til ca. 0,8, men to-trins anlæg kræver højere temperatur på drivenergien. For de andre varmepumpeteknologier vil COP typisk være langt højere. Hvis temperaturstigningen på det varmeoptagende medie er meget lille, vil gevinsten ved de ovenfor nævnte tiltag imidlertid være minimal. Overhedningsfjerner: Når kølemidlet forlader kompressoren er det overhedet og er dermed varmere end kondenseringstemperaturen. Afkølingen af kølemidlet kan ske i en separat varmeveksler, kaldet en overhedningsfjerner. I en modstrøms overhedningsfjerner kan mediet varmes op til over kølemidlets kondenseringstemperatur, hvilket er med til at sænke kondenseringstemperaturen og øge COP. Uden en separat overhedningsfjerner vil afkølingen ske i kondensatoren uden at man udnytter den høje temperatur. Ved nogle to- Side 30