V systéme centrálneho zásobovania teplom sa vďaka využitiu optimalizačných nástrojov a inteligentnému prístupu k energetickej účinnosti, t. j. nie systémom „ušetríme za každú cenu“, vykonali rôznorodé vylepšenia a retrofity. Celková spotreba energie bola znížená o 59 000 MWh ročne, čo je o 70 % nižšia spotreba energie, ako bola v roku 2007. Vďaka retrofitom dosiahla spoločnosť Danfoss vo svojej továrni v Nordborgu za posledné tri roky tieto úspechy:
- zníženie spotreby tepla o 21,3 % bez toho, aby došlo k ohrozeniu komfortu a výkonu,
- zníženie spotreby elektrickej energie o 12 %.
Využitie nadmerného tepla
Zistilo sa a následne aj jasne dokázalo, že jedným z najúčinnejších riešení je opakované využitie prebytočného tepla z procesných vôd priemyselného parku, ktoré teraz prispievajú do systému ústredného kúrenia. V januári 2016 bol generátor poháňaný zemným plynom, ktorý vyrába elektrinu aj teplo, doplnený systémom tepelných čerpadiel, získavajúcich energiu z procesnej chladiacej vody. Namiesto toho, aby bolo toto odpadové teplo bez úžitku vypúšťané do atmosféry, privádza sa späť do systému ústredného kúrenia, ktorý slúži celému priemyselnému parku.
Systém tepelných čerpadiel je navrhnutý tak, aby optimálne využil celú energiu tým, že motory ventilátorov a kompresorov tepelných čerpadiel riadia meniče VLT® HVAC Drive. Na reguláciu čerpadiel boli využité frekvenčné meniče radu VLT® AQUA Drive. Tie regulujú otáčky čerpadiel v každej výmenníkovej stanici na cirkuláciu ohriatej vody. Tým sa dosiahli nemalé úspory na príkone, ktorý je regulovaný nie stratovým škrtením, ale práve reguláciou otáčok pomocou frekvenčných meničov a to aj vďaka kvadratickej charakteristike záťaže akú práve čerpadlá a ventilátory majú.
Spätná rekuperácia tepla vo výrobných halách Danfoss v už spomínanom Nordborgu je možná vďaka prepnutiu systému z teplej vody so 150 °C na teplotu vykurovacej vody s teplotou 84 °C. Interné energetické audity továrne v Nordborgu sa zamerali aj na úsporu v oblasti vykurovania plynovej pece a využitia tohto tepla vo výrobných halách. Tento projekt sa stal hlavným kandidátom na energeticky úsporný retrofit.
Rýchla návratnosť
Štyri tepelné čerpadlá inštalované v závode v Nordborgu v roku 2016 majú plánovanú návratnosť investície (ROI) len 2,8 roka. Navyše sú ich parametre optimalizované vďaka spoľahlivým odolným komponentom spoločnosti Danfoss, ako sú:
- frekvenčné meniče VLT® HVAC Drive a VLT® AQUA Drive,
- regulačné ventily a pohony,
- snímače tlaku a hladiny.
VLT® HVAC Drive FC 102 a VLT® AQUA Drive FC 202
Využitie meničov VLT® HVAC Drive a VLT® AQUA Drive môže trvale vyrovnávať kapacitu kompresorov alebo čerpadiel s neuveriteľnou presnosťou. Regulácia otáčok tepelného čerpadla vďaka presnému riadeniu rýchlosti umožňuje vykurovaciemu systému dosahovať najvyššiu možnú účinnosť. Prispôsobením rýchlosti kompresora skutočnej požadovanej kapacite možno ušetriť až 40 % nákladov na energie v porovnaní s prevádzkou s priamym pripojením na sieť (tzv. DOL).
VLT® HVAC Drive a VLT® AQUA Drive spolupracujú so širokým portfóliom motorov od klasických indukčných až po motory s vysokou účinnosťou, t. j. napr. motory s permanentnými magnetmi (PM) alebo so synchrónnym reluktančným motorom. Z toho jednoznačne vyplýva, že môžete použiť úplne rovnaké ovládacie rozhranie pre všetky motory vo vašom závode bez ohľadu na to, ktorý typ motora je pripojený. Tým znížite okrem iného aj náklady na čas potrebný na zaškolenie obsluhy a na skladové zásoby. Mimochodom to tiež znamená, že môžete prispôsobiť svoju aplikáciu novým trendom v oblasti pohonov a osadiť ju napr. motorom s PM s vysokou účinnosťou namiesto „starého známeho“ asynchrónneho motora, a to napríklad v rámci retrofitu.
Frekvenčné meniče VLT® sú k dispozícii v širokej výkonovej škále od menej ako 1 KW až po jednotky MW, čo neobmedzuje ich nasadenie pri akýchkoľvek kompresoroch a čerpadlách. Prínosy využitia VLT® pri kompresoroch v tepelných čerpadlách a chladiacich systémoch:
- úspora energie,
- presná regulácia teploty, ktorá minimalizuje tepelné straty a zabezpečuje spoľahlivú prevádzku,
- dlhá životnosť zariadení vďaka zníženiu spotreby kompresora tým, že sa zníži počet štartov a zastavení, pričom možno zabezpečiť:
- dostatočné mazanie najmä pri nízkych otáčkach kompresora,
- hladké a mäkké rozbehy kompresorov,
- prispôsobenie rýchlosti požiadaviek na kapacitu.
Čerpadlá sa používajú na čerpanie podzemnej vody a cirkuláciu vzduchu vnútri budovy. Prínosy použitia VLT® pri čerpadlách sú:
- úspory energie,
- znižuje sa opotrebenie čerpadiel a potrubí,
- najúčinnejšia prevádzka čerpadiel,
- zabraňuje sa poškodeniu čerpadla,
- predlžuje sa životnosť čerpadla,
- slúži ako náhrada merača spotreby a času prevádzky čerpadla,
- znižuje sa riziko straty vody v systéme, pričom tento jav dokáže aj vyhodnotiť.
