Egenproduktion - Systemtyper for varmeproduktion

From Wiki - Energiforum Danmark

Dette kapitel giver en kort introduktion til de muligheder og overvejelser, der vil være i forbindelse med en udskiftning eller effektivisering af energiforsyningen til en større ejendom eller industri.

Bemærk, at et eventuelt valg af hel eller delvis egenforsyning samt brændselsvalg er påvirket af den kommunale varmeplan for området. Hvis der findes fjernvarme i området, og det teknisk set er muligt at dække varmebehovet hermed, kan der fx være krav om anvendelse heraf.

Endvidere er miljølovgivningen, skatte- og afgiftsforhold samt tilskudsmuligheder væsentlige for det optimale valg af varme- og elforsyning. For opdateret viden henvises til Miljøstyrelsen og Told-Skat og deres respektive hjemmesider.

Systemtyper for varmeproduktion
Overordnet set er der følgende valgmuligheder:

• Egenproduktion eller forsyning udefra eller en kombination heraf
• Central eller decentral produktion eller en kombination heraf
• Varmedistribution via et varmebærende medie (vand, damp eller olie) eller direkte opvarmning
• Lokal kraftvarme med kedelsupplement og -backup eller ren kedeldrift.

I det følgende beskrives de forskellige systemer til produktion af varme via et varmebærende medie, nemlig varmtvands-, hedtvands-, damp- og hedtoliesystemer. Den ønskede maksimaltemperatur for varmemediet vil være den vigtigste parameter ved systemvalg.

Varmtvandsanlæg
Varmtvandsanlæg anvendes typisk til både rum- og procesvarme. Systemet er velegnet til fremløbstemperaturer op til 120°C. Denne type anlæg er langt det mest almindelige varmesystem til rumopvarmning i danske industrivirksomheder, boligblokke og kontorhuse. Der findes et bredt udsnit af leverandører på det danske marked. Ved lave returtemperaturer (30-50°C) er det ofte, når brændslet er naturgas, muligt at anvende kondenserende kedler. Udbredelsen og udvalget af denne kedeltype er i vækst, og det er ofte økonomisk fordelagtigt at vælge denne type.

Hedtvandsanlæg
Systemet anvendes normalt kun til procesvarme og er velegnet ved fremløbstemperaturer mellem 120 og 140°C. Systemet anvendes kun i meget beskedent omfang, selv om det er et godt alternativ til damp, og det har væsentligt lavere tab end dampsystemer.

Dampanlæg Systemet anvendes i forbindelse med et procesvarmebehov, og det er velegnet til procestemperaturer op til ca. 250°C. Det er det mest udbredte system i Danmark til procesvarme. Da damptrykket kan reguleres præcist, er det muligt at regulere procesvarmen præcist. Det har væsentlige tab i form af bl.a.:

• Røggastab • Afluftningstab • Damp- og kondensattab • Flashtab • Tab fra distributionsledninger.

Disse tab kan minimeres/optimeres med et gunstigt design. I driftsfasen bør man i øvrigt være opmærksom på damplækager. Selv ganske små utætheder kan medføre betydelige tab.

Hedtolieanlæg
Systemet anvendes til procesvarme og er velegnet til procestemperaturer op til ca. 300°C. Det er et alternativ til højtryksdampopvarmning og fungerer princippet som en varmtvandskedel, hvor der cirkuleres olie i stedet for vand. Som følge af høj returtemperatur er det ofte urentabelt at installere economizer.

Systemet har et væsentligt tab i form af specielt højt røggastab og transmissionstab. Røggastabet vil ofte kunne anvendes til luftforvarmning som vist på figur 4.

Procesovne
Til mange processer i industrien anvendes specielt tilpassede ovne og et større sortiment af brændere. Procesovne er enten direkte eller indirekte fyret. De dækker et langt større temperaturområde end de opvarmningsmediebaserede systemer, der er nævnt ovenfor. Med luftforvarmning og lufttal omkring 1,0 er det muligt at nå temperaturer på over 2.000°C. I de senere år er der udviklet en række nye og mere energi- og miljøeffektive brændere. En oversigt over naturgasbaserede brændere kan findes på

Dansk Gasteknisk Centers hjemmeside, www.dgc.dk. Er der behov for høje temperaturer, kan man for større anlæg alternativt overveje en gasturbineløsning. Se afsnittet om kraftvarme. Som regel vil det være nødvendigt at opstille flere systemalternativer og få gennemgået konsekvenserne heraf, før man kan foretage et forsvarligt valg. Beregning af samlet systemvirkningsgrad er en vigtig indikator for valg. Varighedskurver for de forskellige varme- og elbehov, vækstplaner samt planer for effektivisering er også af betydning.

Talrige eksempler fra industrien har vist, at der ofte kan spares betydelige distributionstab ved at anvende lokal varmeproduktion i stedet for fx central dampproduktion. Direkte i stedet for indirekte opvarmning (af processer) har ligeledes vist sig at kunne give besparelser. I den forbindelse skal nævnes, at konvertering fra el- til fx gasopvarmning ofte er fordelagtig.