POTENTIALE VON HOCHTEMPERATURWÄRMEPUMPEN MIT NATÜRLICHEM KÄLTEMITTEL - Jan Hübner, Senior Manager, Dürr thermea GmbH

Die Seite wird erstellt Merle Böttcher
 
WEITER LESEN
POTENTIALE VON HOCHTEMPERATURWÄRMEPUMPEN MIT NATÜRLICHEM KÄLTEMITTEL - Jan Hübner, Senior Manager, Dürr thermea GmbH
POTENTIALE VON
HOCHTEMPERATURWÄRMEPUMPEN MIT
NATÜRLICHEM KÄLTEMITTEL
Jan Hübner, Senior Manager, Dürr thermea GmbH

8. Südwestfälischer Energietag, Soest, 29.03.2017

www.durr-thermea.com
POTENTIALE VON HOCHTEMPERATURWÄRMEPUMPEN MIT NATÜRLICHEM KÄLTEMITTEL - Jan Hübner, Senior Manager, Dürr thermea GmbH
WIRTSCHAFTLICHE LÖSUNGEN
FÜR DIE SANIERUNG IM BESTAND
POTENTIALE VON HOCHTEMPERATURWÄRMEPUMPEN MIT NATÜRLICHEM KÄLTEMITTEL - Jan Hübner, Senior Manager, Dürr thermea GmbH
AGENDA
Mehr über uns. Mehr für Sie.

Teil 1:                    Teil 2:                      Teil 3:                  Teil 4:              Teil 5:
Bei Dürr steckt mehr       CO2 – Hochtemperatur-        CO2 - klimafreundlich    Best practices       Mehr z tun
dahinter                   wärmepumpen                  und zukunftssicher

Der Dürr Konzern            Funktionsprinzip            Thermodynamischen        6 Jahresbilanz des
                                                        Eigenschaften            Praxisbeispiels
Die CTS
                            thermeco2-                  Besondere Vorteile von   Fachhochschule
Dürr thermea GmbH           Standarbaureihe             CO2 für Betreiber        Südwestfalen
                            Einsatzmöglichkeiten        HFKW - Ausstieg in
                                                        Europa

© Dürr thermea GmbH, 8. Südwestfälischer Energietag, Soest 29.03.2017                                              3
POTENTIALE VON HOCHTEMPERATURWÄRMEPUMPEN MIT NATÜRLICHEM KÄLTEMITTEL - Jan Hübner, Senior Manager, Dürr thermea GmbH
Bei Dürr steckt mehr dahinter.
                                                                        Mehr Innovation, mehr Leidenschaft,
                                                                        mehr Erfahrung, mehr Kompetenz,
                                                                        mehr Experten.
                                                                        Damit Sie mehr bekommen. Mehr Vorteile, mehr
                                                                        Effizienz und mehr Zukunft.

© Dürr thermea GmbH, 8. Südwestfälischer Energietag, Soest 29.03.2017                                            4
POTENTIALE VON HOCHTEMPERATURWÄRMEPUMPEN MIT NATÜRLICHEM KÄLTEMITTEL - Jan Hübner, Senior Manager, Dürr thermea GmbH
STRUKTUR DER DÜRR-GRUPPE
Fünf Divisionen – mehr Expertise.

 PAINT AND                   APPLICATION                 MEASURING              CLEAN TECHNOLOGY                    WOODWORKING
 FINAL ASSEMBLY              TECHNOLOGY                  AND PROCESS            SYSTEMS                             MACHINERY
 SYSTEMS                                                 SYSTEMS                                                    AND SYSTEMS1

 Lackieranlagen,             Lackapplikations-, Klebe-   Auswucht-, Montage-,   Abluftreinigungs-systeme,           Maschinen und Anlagen
 Endmontagesysteme           und Nahabdichtungs-         Prüf-, Befüll- und     Energieeffizienztechnik             für die Holzbearbeitung
                             technik                     Reinigungstechnik

                             Produkte für die
                             industrielle Lackierung

 Umsatz: 1.078 Mio. €        Umsatz: 526 Mio. €          Umsatz: 582 Mio. €     Umsatz: 136 Mio. €                  Umsatz: 915 Mio. €1
 EBIT: 106 Mio. €            EBIT: 55 Mio. €             EBIT: 70 Mio. €        EBIT: 8 Mio. €                      EBIT: 37 Mio. €1
 Mitarbeiter: 3.069          Mitarbeiter: 1.784          Mitarbeiter: 3.018     Mitarbeiter: 473                    Mitarbeiter: 5.6591

                                                                                                            1   Geschäftsbericht HOMAG Group 2014

 © Dürr thermea GmbH, 8. Südwestfälischer Energietag, Soest 29.03.2017                                                                    5
POTENTIALE VON HOCHTEMPERATURWÄRMEPUMPEN MIT NATÜRLICHEM KÄLTEMITTEL - Jan Hübner, Senior Manager, Dürr thermea GmbH
CLEAN TECHNOLOGY SYSTEMS
Mehr Energieeffizienz – mehr Zukunft.

Umwelttechnik                                                            Energieeffizienz
Reduzierung  von Schadstoffen in Abluft / Abgas
        Teil 1:                                                          Kraft-Wärme-Kopplung, Nutzung von vorhandenem Wärmepotenzial
        ÜBER UNS
Anlagengeschäft (Turnkey)                         Produktgeschäft

Fremdfertigung mit eigenen Schlüsselprodukten     Eigenfertigung / umfassendes Know-how

Abluftreinigungsanlagen                           Komponenten /          Compact               ORC                    Hochtemperatur-
                                                  Apparate               Power System          (Organic Rankine       Wärmepumpe,
                                                                         (Mikrogasturbine)     Cycle)                 Kältemaschine
5.000 bis 100.000+ Nm3                                                   100 kW el             70 – 1.000 kW el       50 – 2.200 kW th

© Dürr thermea GmbH, 8. Südwestfälischer Energietag, Soest 29.03.2017                                                                    6
POTENTIALE VON HOCHTEMPERATURWÄRMEPUMPEN MIT NATÜRLICHEM KÄLTEMITTEL - Jan Hübner, Senior Manager, Dürr thermea GmbH
AGENDA
Mehr über uns. Mehr für Sie.

Teil 1:                   Teil 2:                       Teil 3:                   Teil 4:             Teil 5:
Bei Dürr steckt mehr      CO2 – Hochtemperatur-         CO2 - klimafreundlich     Best practices      Mehr z tun
dahinter                  wärmepumpen                   und zukunftssicher

Der Dürr Konzern            Funktionsprinzip            Thermodynamischen        6 Jahresbilanz des
                                                        Eigenschaften            Praxisbeispiels
Die CTS                     thermeco2-Produkte
                                                        Besondere Vorteile von   Fachhochschule
Dürr thermea GmbH           Einsatzmöglichkeiten        CO2 für Betreiber        Südwestfalen
Clean Technology                                        HFKW - Ausstieg in
Systems                                                 Europa

© Dürr thermea GmbH, 8. Südwestfälischer Energietag, Soest 29.03.2017                                              7
POTENTIALE VON HOCHTEMPERATURWÄRMEPUMPEN MIT NATÜRLICHEM KÄLTEMITTEL - Jan Hübner, Senior Manager, Dürr thermea GmbH
CO2 - HOCHTEMPERATURWÄRMEPUMPEN

   Wärmequelle

© Dürr thermea GmbH, 8. Südwestfälischer Energietag, Soest 29.03.2017   8
POTENTIALE VON HOCHTEMPERATURWÄRMEPUMPEN MIT NATÜRLICHEM KÄLTEMITTEL - Jan Hübner, Senior Manager, Dürr thermea GmbH
PRODUKTÜBERSICHT
Ihr Mehrwert aus der CO2 -Technologie

© Dürr thermea GmbH, 8. Südwestfälischer Energietag, Soest 29.03.2017   9
POTENTIALE VON HOCHTEMPERATURWÄRMEPUMPEN MIT NATÜRLICHEM KÄLTEMITTEL - Jan Hübner, Senior Manager, Dürr thermea GmbH
AGENDA
Mehr über uns. Mehr für Sie.

Teil 1:                    Teil 2:                      Teil 3:                  Teil 4:             Teil 5:
Bei Dürr steckt mehr       CO2 – Hochtemperatur-        CO2 - klimafreundlich    Best practices      Mehr z tun
dahinter                   wärmepumpen                  und zukunftssicher

Der Dürr Konzern            Funktionsprinzip            Thermodynamische        6 Jahresbilanz des
                                                        Eigenschaften           Praxisbeispiels
Die CTS                     thermeco2-Produkte                                  Fachhochschule
                                                        Besondere Vorteile      Südwestfalen
Dürr thermea GmbH           Einsatzmöglichkeiten        von CO2 für Betreiber
                                                        HFKW - Ausstieg in
                                                        Europa

© Dürr thermea GmbH, 8. Südwestfälischer Energietag, Soest 29.03.2017                                             10
1. VORTEIL DER CO2-MASCHINEN
Kaltdampfprozess der thermeco2 im T,s – Diagramm für CO2
Bei typischen Kaltwassertemperaturen lassen sich Heizwassertemperaturen um 90°C und höher bereitstellen!

                                                                                         Kälteerzeugung 6°C/12°C
                                                                                         Wärmeerzeugung 90°C/30°C
                                                                                         U.a. besonders geeignet für den
                                                                                         Gebäudebestand

© Dürr thermea GmbH, 8. Südwestfälischer Energietag, Soest 29.03.2017                                              11
2. VORTEIL DER CO 2-MASCHINEN
Effizienzvorteile durch transkritischen Kreisprozess und thermeco2-Technologie
Bei niedrigen Umgebungstemperaturen um 40 % effizienter als herkömmliche Wärmepumpen, trotz höherer
Heizwassertemperaturen!

                                                  Effizienzvergleich bei 0 °C Verdampfungstemperatur
       Coefficient of Performance

                                    4,5
                                            4,1
                                                                  3,8
                                                                                       46 %
                                    4,0
                                                                                            3,6
                                    3,5                                                                         3,4
                                                    2,9
                                    3,0
                                                                          2,6
                                    2,5
                  COP

                                    2,0
                                    1,5
                                    1,0
                                                                                                     nicht              nicht
                                    0,5                                                             möglich            möglich
                                    0,0
                                          60 °C (T0= 0 °C)      70 °C (T0= 0 °C)          80 °C (T0= 0 °C)    90 °C (T0= 0 °C)
                                                                        Wasseraustrittstemperatur

                                                    thermeco2                      herkömmliche Wärmepumpe

© Dürr thermea GmbH, 8. Südwestfälischer Energietag, Soest 29.03.2017                                                            12
3. VORTEIL: KOHLENDIOXID ALS KÄLTEMITTEL
Vorteile des natürlichen Kältemittels R744 (CO2)

MEHR WIRTSCHAFTLICHKEIT.                     MEHR SICHERHEIT.               MEHR KLIMASCHUTZ.

    keine gesetzlichen                          CO2 ist sehr sicher im       Hocheffizient auch unter

     €
    Einschränkungen =                           Vergleich zu anderen         extremen
    Planungs- und                               Kältemitteln                 Einsatzbedingungen
    Investitionssicherheit
                                                geringe                      Das Kältemittel trägt nicht
    keine wiederkehrenden                       Sicherheitsanforderungen     zur Klimaerwärmung und
    Dichtheitstest benötigt                     – Sicherheitsgruppe A1       Ozonzerstörung bei
                                                (DIN EN 378)
    keine Abfall- und                                                        Ideale Alternative zu den
    Wiederverwertungsauflagen                   ungiftig, nicht brennbar,    klimaschädlichen
                                                nicht explosibel, nicht      synthetischen Kältemitteln
    keine Verfügbarkeits-                       ätzend, antioxidativ,
    einschränkungen                             werkstoffverträglich         Sie optimieren ihr
                                                                             öffentliches Image
    keine Steuern = nachhaltig                  robuste einstufige
    kostenneutral                               Maschinen                           Stichwort:
                                                                                    F-GASE-VERORDNUNG
    geringer Wartungsaufwand
                                                                                    2015

© Dürr thermea GmbH, 8. Südwestfälischer Energietag, Soest 29.03.2017                                      13
3. VORTEIL: KOHLENDIOXID ALS KÄLTEMITTEL
Natürliches Kältemittel nicht betroffen von der EU – F-Gas-Verordnung EG517/2014

                100% = HFKW - Durchschnittsverbrauch zwischen
                                                                                                                        2018 - Erste drastische
                                                                                                                        Mengenbegrenzung durch
                      2009 und 2012 in t CO2-Äquivalent

                                                                                                                        Phase-Down.
                                                                                                                        Reduzierung um 37%

                                                                                  2015              100,0%
                                                                                2016-2017           93,0%
                                                                                2018-2019           63,0%
                                                                100%

                                                                                                                                                                                            21%
    2015: GWP aller Kältemittel                                               ~ 2021-2023
                                                                                 2000               45,0%                                              2030: GWP aller Kältemittel ~ 400 !!!
                                                                                2024-2026           31,0%
                                                                                2027-2029           24,0%
                                                                                  2030              21,0%

                                                                                                                                                     2030 - Nur noch 21%
                                                                                                                                                     HFKW - in CO2 -
                                                                                                                                                     Äquivalent verfügbar
                                                                2015

                                                                       2016

                                                                                 2017

                                                                                            2018

                                                                                                   2019

                                                                                                          2020

                                                                                                                 2021

                                                                                                                         2022

                                                                                                                                2023

                                                                                                                                       2024

                                                                                                                                              2025

                                                                                                                                                      2026

                                                                                                                                                             2027

                                                                                                                                                                    2028

                                                                                                                                                                            2029

                                                                                                                                                                                            2030
                                            (Rechtsgrundlage: F - Gase - Verordnung (EU) 517/2014)
                                          (Bezugsbasis: CO2 - Äquivalent z.B. 1 kg R134a mit GWP - Wert 1430 entspricht einem CO2 - Äquivalent von 1430 kg)
                                                                                                                                                                           Abbildung: Bitzer mit eigenen Kommentierungen

© Dürr thermea GmbH, 8. Südwestfälischer Energietag, Soest 29.03.2017                                                                                                                                                      14
3. VORTEIL: KOHLENDIOXID ALS KÄLTEMITTEL
Literaturempfehlung zur EU – F-Gas-Verordnung EG517/2014 – auf unserer Homepage

© Dürr thermea GmbH, 8. Südwestfälischer Energietag, Soest 29.03.2017             15
AGENDA
Mehr über uns. Mehr für Sie.

Teil 1:                    Teil 2:                      Teil 3:                 Teil 4:              Teil 5:
Bei Dürr steckt mehr       CO2 – Hochtemperatur-        CO2 - klimafreundlich   Best practices       Mehr z tun
dahinter                   wärmepumpen                  und zukunftssicher

Der Dürr Konzern            Funktionsprinzip            Thermodynamischen       6 Jahresbilanz des
                                                        Eigenschaften           Praxisbeispiels
Die CTS                     thermeco2-Produkte                                  Fachhochschule
                                                                                Südwestfalen
                                                        Besondere Vorteile
Dürr thermea GmbH           Einsatzmöglichkeiten        von CO2 für Betreiber
                                                        HFKW - Ausstieg in
                                                        Europa
                                                        Einsatzgrenzen

© Dürr thermea GmbH, 8. Südwestfälischer Energietag, Soest 29.03.2017                                             16
PRAXISBEISPIEL FH SOEST
Erfolgsgeschichte des thermeco2-Einsatzes in der FH Südwestfalen Soest

                                                                        Besichtigung im Anschluss
                                                                                 möglich!

© Dürr thermea GmbH, 8. Südwestfälischer Energietag, Soest 29.03.2017                               17
PRAXISBEISPIEL FH SOEST
Ausgangssituation
    Von der Wärmeversorgungszentrale (Gaskessel) der
                                                                                          Auslegungs-    Auslegungs-
    Liegenschaft wird ein Nahwärmenetz versorgt                         Bezeichnung                                        Bemerkung
                                                                                              leistung     spreizung

    Hohe Wärmeverluste im Verteilnetz
                                                                                                                       gleitend gemäß
                                                                        Besucher WC              1 kW       70/55 °C
                                                                                                                             Heizkurve
    Bestehender Verteiler mit 6 unterschiedlichen
    Heizkreisen
                                                                        Küche Strang                                   gleitend gemäß
                                                                                                24 kW       70/55 °C
    Kleinkälteanlage zur Lebensmittelkühlung                            Nord/Ost                                              Heizkurve

    WRG der Kleinkälteanlage direkt zur                                 Personal Strang                                gleitend gemäß
                                                                                                 7 kW       70/55 °C
    Warmwasserbereitung                                                 Süd/West                                              Heizkurve

    Keine Kälteversorgung / Klimatisierung                              Fußbodenheizung         40 kW       40/30 °C
                                                                                                                       gleitend gemäß
                                                                                                                              Heizkurve
    Keine WRG der Mensa-Abluft (ca. 23 °C)                                                                             gleitend gemäß
                                                                        Lüftungsanlage         230 kW       70/50 °C
                                                                                                                              Heizkurve

                                                                        Warmwasser-                                           Konstant,
                                                                                             11-66 kW       66/40 °C
                                                                        bereitung                                            ganzjährig

© Dürr thermea GmbH, 8. Südwestfälischer Energietag, Soest 29.03.2017                                                           18
PRAXISBEISPIEL FH SOEST

 Auslegungsdaten der Wärmepumpenanlage:
 Maschinentyp:              1 x thermeco2 HHR 45 mit FU
 Gesamtheizleistung:        45 kW bei 80 / 40 °C
 Gesamtkälteleistung:       30 kW bei 21 / 10 °C
 elektr. Leistungsaufnahme: 15 kW
 COPWP:                     3,0
 Jahresheizarbeit:          152 MWh

© Dürr thermea GmbH, 8. Südwestfälischer Energietag, Soest 29.03.2017   19
PRAXISBEISPIEL FH SOEST

© Dürr thermea GmbH, 8. Südwestfälischer Energietag, Soest 29.03.2017   20
PRAXISBEISPIEL FH SOEST
Aufstellung in Heizzentrale

© Dürr thermea GmbH, 8. Südwestfälischer Energietag, Soest 29.03.2017   21
PRAXISBEISPIEL FH SOEST
Zwischenbilanz nach 6 Betriebsjahren
 Reduzierung der Energiekosten                                          Reduzierung der CO 2-Emissionen

 um ca.   178.000 €                                                     um ca.   900 tCO2
 • Verringerung von Wärmeverlusten                                      • Verringerung des Primärenergieaufwandes
    bedarfsgerechte Temperaturen                                       • Substitution von fossilen Brennstoffen
    autarke Heizwärmeversorgung für die Mensa                          • Verwendung natürlicher Kältemittel ohne
    zeitweise Abschaltung der Nahwärmeversorgung                         Treibhausgaspotential
 • Verringerung von Pumpenströmen                                       • Wärmerückgewinnung
 • Verbesserung der Betriebsbedingungen der
   Kleinkälteanlage
 • Wärmerückgewinnung
 • ROI 3,4 Jahre (30 % Rendite)

© Dürr thermea GmbH, 8. Südwestfälischer Energietag, Soest 29.03.2017                                               22
WÄRMEPUMPENLÖSUNGEN FÜR DIE BESTANDSSANIERUNG
thermeco2 Hochtemperaturwärmepumpen

Ihre Vorteile
Green Footprint                                                     Keine fossilen Brennstoffe, FKW-freie Technologie,
                                                                    emissionslose Wärmeversorgung durch Ökostrom,
                                                                    Entkopplung vom Energiemarkt durch WRG, keine

Zukunftssichere Anlage                                              Abhängigkeit von Fördermitteln, keine Restriktionen durch
                                                                    F-Gase-Verordnung

Hohe Renditen bis 60 %                                              Übliche Amortisationszeiten zwischen 1 und 6 Jahren
                                                                    entspricht einer Kapitalrendite von 20 - 60 %

© Dürr thermea GmbH, 8. Südwestfälischer Energietag, Soest 29.03.2017                                                     23
AUSGEWÄHLTE REFERENZEN
Projekt                            Heiz- / Kälteleistung                                                       Emissionseinsparung       Amortisation
                                                                 Produkt                 Anwendung
beispielhaft                               in kW                                                                   in tonnen / %; p.a.      in Jahren
Reference projects
ALBA                                                                                   Trocknung von
Entsorgung                               200 /160          2 x HHR 130 container     Kunststoffflakes und               78 %                  1,6
Deutschland                                                                           Extruderkühlung
AIRBUS                                                         3 x HHR 520
                                                                                       Zulufterwärmung
Flugzeugbau                              1.900 / -             4 x HHR 360                                          630 / 80 %
Herr Jan Hübner, Senior Manager

Adresse: Dürr thermea GmbH
          Jakobsdorfer Straße 4-6
          01458 Ottendorf-Okrilla

Telefon: +49-35205-4744-18
E-Mail:   Jan.huebner@durr-thermea.com
Web:      www.durr-thermea.com

VIELEN DANK !
„Änderungen vorbehalten. Die Informationen in dieser Präsentation enthalten lediglich allgemeine Beschreibungen bzw. Leistungsmerkmale,
welche im konkreten Anwendungsfall abweichen können. Die gewünschten Leistungsmerkmale sind nur dann verbindlich, wenn sie bei Vertrags-
schluss ausdrücklich vereinbart werden“.

© Dürr thermea GmbH, 8. Südwestfälischer Energietag, Soest 29.03.2017                                                                      25
Sie können auch lesen