Varmepumpen ved Broager Fjernvarmeselskab A.m.b.a.

Baggrund

Broager Fjernvarmeselskab er oprindeligt et naturgasfyret kraftvarmeværk (anno 1962) med 1 gasmotor, 3 gaskedler samt 2 stk. akkumuleringstanke á 960 m3/stk. beliggende på Østergade, hvorfra Broager by forsynes med fjernvarme.

I 2010 etablerede selskabet et solvarmeanlæg på 9.988 m2 på Banestien, som ligger ca. 400 m syd for værket på Østergade.  Solvarmen sendes via en transmissionsledning til Østergade.  Solvarmeanlægget producerer ca. 18% af det årlige varmebehov, og de resterende 82% af varmen produceres med naturgas, primært på gaskedlerne.

Efter installationen af den nye varmepumpe, forventes varmeproduktionsfordelingen at blive som vist herunder. 18% på solvarmen, 78% på varmepumpen og nu kun 4% på naturgassen.

Forventet varmeproduktionsfordeling på Broager Fjernvarmeselskab.

Selskabet har i 2015 etableret en ny akkumuleringstank på 5.000 m3 på Banestien, dels for at forbedre driften på solvarmeanlægget, dels for at være forberedt på den i 2016 planlagte varmepumpe, dels for en evt. senere kommende udvidelse af det nu eksisterende solvarmeanlæg og med muligheden for at kunne installere en stor el-kedel.

Varmepumpen

Varmepumpen er en grundvandsbaseret varmepumpe, som udnytter varmeenergien i det oppumpede vand på 11 °C til produktion, af fjernvarmevand med en temperatur på op til 75°C.

Varmepumpen er opbygget som et kompakt modul- og delvist pladsopbygget 1- og 2-trins NH3-anlæg. Varmepumpen indeholder 7 stk. højeffektive stempelkompressorer, varmevekslere til kold- og varmtvandssiderne, vandpumper, elforsyning og en fuldt integreret styring til værkets eksisterende SRO-anlæg.

Både solvarmeanlægget og varmepumpen køles med returvand fra bypumperne oppe fra værket på Østergade, samt vandet fra bunden af den nye akkumuleringstank placeret nede ved varmepumpen på Banestien. Begge enheder (solvarmen og varmepumpen), kan uafhængigt af hinanden levere opvarmet vand enten direkte til fremløbet, eller til lagring på forskellige lag i akkumuleringstanken.

Principskitse af den nye Varmepumpe- og Solvarmeinstallation på Banestien.

Varmepumpens varmekilde er som allerede nævnt grundvand, og grundvandskredsen består af 4 stk. ca. 250 meter dybe indvindingsboringer med dykpumper, samt 5 stk. ligeså dybe reinjektionsboringer.

Ved fuldlast ligger grundvandsflowet gennem varmepumpen på ca. 300 m3/h. De fire grundvandsboringer yder tilsammen ca. 400 m3/h, men det har vist sig at grundvandstemperaturen ligger forholdsvist højt omkring de 11 °C, hvilket er væsentligt varmere end de ’normale’ ca. 8 °C. Det har derfor været muligt, at sænke flowet betydeligt og derved selvsagt også mindske el-forbruget til grundvandspumperne.

Varmepumpe-anlægget bruger ammoniak (NH3) som kølemiddel og er dimensioneret med henblik på en så høj COP som muligt. Derfor er opbygningen som et pladsbygget anlæg (se billeder), mere kompliceret end tilsvarende modulopbyggede anlæg.

Anlægget er bygget op omkring 7 Grasso stempelkompressorer og det samlede anlæg består af to lavtrykskredse og en højtrykskreds, som er forbundet i serie. Højtryks-varmepumpen er et to-trins-anlæg, som hæver den samlede COP yderligere. På grund af den trinvise opbygning bliver varmepumpen meget effektiv med en COP på 4,1. Det vil sige at 1 kWh el bliver til 4,5 kWh varme.

PlanEnergi har været involveret i projektet fra start til slut, fra den indledende økonomiske- samt tekniske-vurdering og dimensionering af anlægget, myndighedsbehandling, udbud samt kontrahering og efterfølgende bygherrerådgivning i forbindelse med etablering af projektet.

Energistyrelsen gav i december 2015 tilsagn om støtte til projektet fra ’varmepumpepujlen’ (Tilskud til fremme af store eldrevne varmepumper til fjernvarmeproduktion, jf. BEK nr. 849 af 01/07/2015).

PlanEnergi er i øvrigt rådgiver på 4 af de i alt 9 varmepumpeprojekter, som Energistyrelsen har valgt at give tilskud til. PlanEnergis tilskudsansøgninger har således bidraget med i alt 53 % af det samlede rammebeløb, som Energistyrelsen havde afsat som støtte til varmepumpeprojekter i 2016. Du kan læse mere om tilskudspuljen på Energistyrelsens hjemmeside.

Varmepumperojektet blev udbudt i tre totalentrepriser.

  • Grundvand og transmissionsledning
  • Varmepumpeentreprise
  • Bygningsarbejder

Deltagerne i projektet ”Grundvandsvarmepumpe til Broager” er Broager Fjernvarmeselskab (anlægsvært), PlanEnergi (bygherrerådgiver og projektleder), ICS Industrial Cooling Systems a/s (leverandør af varmepumpen), A. Højfeldt A/S (leverandør grundvandsboringer, råvandsstationer og transmissionsledning) samt Jan Teichert ApS (leverandør af bygning til varmepumpen).

Anlægget er endnu ikke endeligt afleveret til Broager fjernvarme, men en officiel indvielse af hele det samlede anlæg forventes afholdt inden udgangen af 2017.

 

Supplerende artikler omkring anlægget kan evt. læses her:

Dansk Fjernvarme – Broager får varmen fra undergrunden

Energy Supply – Broagers varmepumpe snart i drift

Energy Supply – Vand og sol varmer Broager op