Fjernvarmeunit med elpatron til ultra-lavtempeatur fjernvarme

Energi, 1902

Udvikling og demonstration af en fjernvarmeunit med elpatron til brug for ultra-lavtemperatur fjernvarmesystem. Idéen er, at elpatronen hæver brugsvandstemperaturen de sidste grader til et ønsket niveau. Der opnås et lavt varmetab i ledningsnettet og mulighed for lang større inpasning af vedvarende energi og spildvarmeressourcer.

Hovedformålet med projektet er at udvikle et koncept for fremtidens fjernvarmesystem, som kaldes 5. generations fjernvarme. I dette nye 5. generations- / ultralav temperatur fjernvarmesystem vil fremløbstemperaturen være ned til 40°C og retur temperaturen ned til 25-30°C. I projektet udvikles, testes og demonstreres en fjernvarmeunit med gennemstrømningsveksler og indbygget elpatron til at producere varmt vand i husene med en temperatur >45 °C.
Projektbeskrivelse

Formålet er overordnet at udvikle et koncept for fremridens fjernvarmesystem: ”5. generations fjernvarme”. I projektet udvikles og demonstreres en fjernvarmeunit med gennemstrømningsveksler og indbygget elpatron til brug for et ultra-lavtemperatur fjernvarmesystem, hvilket vil kunne medføre følgende gevinster:

  1. Mere end 50 % lavere varmetab fra fjernvarmenettet ift. Traditionel systemdesign
  2. Øget potentiale for vedvarende energi og spildvarmeressourcer samt højere effektivitet ifm. Varmepumper, geotermi mv.
  3. Større kapacitet i fjernvarmenet, dvs. mulighed for tilslutning af flere forbrugere
  4. Reducerede anlægsudgifter til ledningsnet pga. mindre rørdimensioner

Konceptet omfatter elforbrug i mindre omfang til en andel brugsvandopvarmning. Elforbruget ses ikke som en ulempe, tværtimod. Der er en stigende fra af ”grøn” el /bl.a. vandbaseret) i el systemet og konceptet vil kunne forøge effektiviteten på varmepumper i fjernvarmesystemet og øge potentialet for vedvarende energi (VE) kilder markant.
Hovedaktiviteter:

  • Fastlæggelse af prototypedesign
  • Udvikling af prototype hos Danfoss
  • Test på Teknologisk Institut i EnergyFlexHouse
  • Målinger og analyse – fastlæggelse af endeligt prototypedesign
  • Analyse af fordele ved el-patron konceptet kontra traditionel og lavtemperatur (LT) fjernvarme
  • Fuldskala demonstration i 5-10 hus tilsluttet et afgrænset ledningsnet med central blandeshunt
  • Målinger og analyse for demonstration
  • Løbende formidling af resultater og forberedelse af markedsintroduktion
Resultater

Overordnede formål med projektet er:

  • Udvikling af en ny fjernvarmeunit prototype egnet til 40°C fremløbstemperatur med en el-patron eller anden form for vandvarmer til at producer varmt vand >45°C
  • Demonstration af fjernvarmeunitten og hele ultralav temperatur Fjernvarme konceptet i fem fritliggende og eksisterende enfamiliehuse i Odder, Jylland
  • Kontinuert drift i de fem huse, datamåling, dataopsamling og løbende analysering af data af systemet i op til et år.
  • Demonstrere og beregne det faktiske reducerede varmetab i ledningsnettet i vejen til husene
  • Demonstrerer, optimere og beregne den faktiske andel af anvendt el til opvarmning af brugsvand i forhold til husene samlede varmebehov.


Hovedresultater:

  • Ultralav temperatur fjernvarme konceptet fungere efter hensigten og bibeholder indeklimakomforten og varmtvandskomforten hele året rundt uden klager fra beboerne
  • Den elektriske andel til opvarmning af brugsvand udgør kun 2-7 % af husenes årlige energiforbrug til baderums opvarmning og brugsvand
  • Varmetabet i det eksisterende fjernvarme ledningsnet i vejen til husene reduceres med ca. 50 % i forhold til et traditionelt fjernvarmenet 80/40/8°C og ca. 30 % i forhold til lavtemperatur fjernvarme (4. Generation) 50/30/8
  • Konceptet kan anvendes både i nybyggeri, men også i eksisterende byggeri
  • Åbner for nem anvendelse af enorme mængder lavtemperatur spildvarme og muliggør anvendelse af elektricitet i fjernvarmenettet.

Key figures

Periode:
2014 - 2016
Bevillingsår:
2013
Egen finansiering:
1,28 mio.
Støttebeløb:
0,90 mio.
Støtteprocent:
41 %
Projektbudget:
2,18 mio.

Kategori

Program
EUDP
Fælles overordnet teknologiområde
Energieffektivitet
Journalnummer
64013-0554

Dokumenter

Deltagere

COWI A/S (Main Responsible)
Partner og Økonomi
Partner Tilskud Eget bidrag
COWI A/S 0.15 mio. 0.27 mio.
Danfoss A/S 0.16 mio. 0.57 mio.
Teknologisk Institut 0.22 mio. 0.13 mio.
Odder Varmeværk a.m.b.a. 0.36 mio. 0.31 mio.