Ammoniak-Wärmepumpen mit Schraubenverdichtern

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1 Ammoniak-Wärmepumpen mit Schraubenverdichtern GEA Refrigeration Technologies Germany Thomas Lergenmüller Engineering und Produktmanagement Inhalt I. Vorstellung Unternehmen II. Die GEA Wärmepumpe III. Beispiele realisierter Projekte IV. Ausblick: Chancen und Hindernisse

2 I. Vorstellung Unternehmen Die GEA Group AG ist ein Systemanbieter für eine breites Spektrum von Prozessindustrien. Weltweit generieren rund Mitarbeiter einen Jahresumsatz von etwa 4,5 Mrd. davon 70% in der nahrungsmittelverarbeitenden Industrie. Der Bereich Refrigeration Technologies entwickelt und installiert Komponenten und Gesamtlösungen in der industriellen Kältetechnik. Hier sind ca Beschäftigte verantwortlich für einen Jahresumsatz von knapp zuletzt knapp 700 Mio. I. GEA RT - Produkte Kolben- und Schraubenverdichter Verdichteraggregate Froster Flüssigkeitskühlsätze und Wärmepumpen Eismaschinen Trockner Entlüftungsgeräte Steuerungstechnik Ventile und Armaturen

3 I. GEA RT - Anwendungen Gewächshäuser Molkereien Freizeit Kühllager Gefriertechnik +80 C +50 C +6 C 0 C -10 C -16 C -20 C -35 C -40 C -45 C Industrielle Wärmepumpen Gebäudeklimatisierung Brauereien Chemie und Pharmazie Prüfstände II. GEA Wärmepumpe Prinzipschema 1 Kondensator 52 C 65 C 50 C 105 C 80 C Ölkühler Verdichter Einstufiger Kreisprozess oder Kaskade I.d.R. Kältemittel NH3 Wärmeübertrager in Reihenschaltung Leistungsbereich ca kw Heizleistung 20 C Verdampfer

4 II. GEA Wärmepumpe Prinzipschema 2 55 C Kondensator 81 C (58 C) Unterkühler (79 C) 82 C Enthitzer 105 C (62 C) Verdichter 80 C Ölkühler 30 C Verdampfer Einstufiger Kreisprozess oder Kaskade I.d.R. Kältemittel NH3 Wärmeübertrager in Reihenschaltung Leistungsbereich ca kw Heizleistung Unterkühlung und Enthitzer zur Effizienzsteigerung II. NH3 Druck- und Temperaturbereiche Auslegungsdruck Max. Übergabe- Temperatur Standardisierung 63 bar +91 C Sonderanwendungen nur auf Anfrage 52 bar +82 C 40 bar +71 C 28 bar +55 C 25 bar +50 C 23 bar +47 C Sonderanwendungen mit vollverschweißten Wärmeübertragern Standard-Produkte mit PN40 Komponenten Standard-Produkte

5 III. Projektbeispiele Übersicht Projekt Datum Druck Temperaturen (Quelle / Senke) Heizleistung COP H Tetra Pak PN C / +70 C 1430 kw 4,47 Sarpsborg PN C / +80 C 2000 kw 3,81 Nestlé Biessenhofen PN C / +70 C 1170 kw 4,88 Valldal Fjernvarme PN40 +1 C / +70 C 1285 kw 2,60 Skagerak Energi PN40-2 C / +70 C 1225 kw 3,02 Bio Energo PN C / +70 C 2170 kw 4,93 Bio Energo PN C / +80 C 1920 kw 4,41 Sogndal PN40-2 C / +68 C 1210 kw 3,03 Sogndal PN40-2 C / +72 C 1240 kw 3,10 Brista PN C / +71 C 3590 kw 5,02 Brista PN C / +72 C 3660 kw 4,66 Sarpsborg II PN C / +80 C 3080 kw 3,05 Kalnes Energisentral PN40-10 C / +56 C 1250 kw 2,45 NTNU PN40 +4 C / +71 C 625 kw 2,72 NTNU PN52 +4 C / +81 C 690 kw 2,38 Holmen PN C / +71 C 2450 kw 5,79 HP Qatly PN52 +7 C / +78 C 560 kw 3,11 Kronoply PN C / +83 C 4500 kw 4,70 III. Projektbeispiel Sarpsborg II Standort: Norwegen Anwendung: Abwärme aus einer Papierfabrik wird erwärmt und in eine Fernwärmenetz geleitet. Anlage: - einstufig, Drehzahl-geregelt - mit Enthitzer - Temperaturhub Senke: C - Temperaturhub Quelle: C - Wärmeleistung 3080 kw - Kälteleistung 2070 kw -COP Heiz ca. 3,05 - L x B x H ca x 3600 x 3200 mm - NH3 Füllung ca. 240 kg

6 III. Projektbeispiel HP Qatly Standort: Schweden Anwendung: leider unbekannt Anlage: - einstufig, Drehzahl-geregelt - mit Unterkühler - Temperaturhub Senke: C - Temperaturhub Quelle: C - Wärmeleistung 560 kw - Kälteleistung 380 kw -COP Heiz ca. 3,11 - L x B x H ca x 1200 x 2100 mm - NH3 Füllung ca. 110 kg III. Projektbeispiel Kronoply Standort: Deutschland Anwendung: Erwärmung von Fabrikabwärme zur Luft- und Holztrocknung. Anlage: - einstufig - mit Enthitzer und Unterkühler - Temperaturhub Senke: C - Temperaturhub Quelle: C - Wärmeleistung 4500 kw - Kälteleistung 3540 kw -COP Heiz ca. 4,70 - L x B x H ca x 3800 x 3800 mm - NH3 Füllung ca. 350 kg

7 VI. Ausblick: Chancen und Hindernisse + Verbreitung von natürlichen Kältemitteln + Verfügbarkeit klassische Wärmequellen + Fördermöglichkeiten Wärmepumpen auch in der Industrie +/- Entwicklung Strompreis - Fehlende Standards - Unsicherheiten bei Planern und Anlagebauern - Hoher Abstimmungsbedarf - Deregulierter, unübersichtlicher Markt