värmedriven kyla - Svensk Fjärrvärme

Svensk Fjärrvärme AB │ FoU 2004:112 Värmedriven kyla
42 │
större än vid den bästa. Det har därmed klart visats att värmedriven kyla är en CO2snål
teknik både för dagen och för framtiden.
4.7. Integrering av värmedriven värmepumpteknik med
fjärrvärme och fjärrkyla
På lokal nivå är värmedrivna värmepumpar idag sällsynta och det finns inte en enda
bästa lösning för alla småskaliga tillämpningar. En studie med syfte att utöka marknaden
har gjorts utifrån svenska förhållanden (Margen 1997). Värmeåtervinning i byggnader
och produktion av frikyla studerades. En av studiens slutsatser var att värmedrivna
värmepumpar har en stor potential för återvinning av spillvärme i byggnader
vintertid. Ur ett systemperspektiv kan detta spara el.
Ett alternativ till återvinning av lågtemperaturvärme i byggnader är att öka kapaciteten
och verkningsgraden hos fjärrvärmetillförseln genom att konfigurera värmepumpen
så att den inkommande fjärrvärmen blir drivvärmekälla (85–100 °C) för värmepumpen
och så att värmepumpen återvinner värme från fjärrvärmereturvattnet vid
30–40ºC. Värmepumpen kan då utformas så att den avger nyttig värme till byggnaden
vid 40–85°C. Ingen energi förloras och det finns potential för att lagra energi och/eller
att öka kapaciteten hos värmetillförseln. En lägre returledningstemperatur hos fjärrvärmen
blir då följden, i förening med en större temperaturdifferens i fjärrvärmenätet
(i detta fall en ökning med 25°C). Vi tror att energileverantörens värmeproduktion
blir effektivare med den här konfigurationen eftersom möjligheterna att utnyttja
spillvärme, inklusive rökgaskondensering, ökar. Vi tror också att värmetillförseln
blir effektivare på grund av den ökade temperaturdifferensen i fjärrvärmenätet
med åtföljande reducering av vattenflödet.
För områden med både fjärrvärme och fjärrkyla finns en teoretisk konfiguration som
kan öka tillförselkapaciteten för kyla under toppbelastning. En lokal värmedriven
kylmaskin kan utnyttja billig fjärrvärme sommartid och fjärrkylareturvatten (16°C)
som värmesänka för att framställa kyla. Vi anser att kapaciteten hos fjärrvärme- och
fjärrkylenäten skulle utnyttjas bättre om man ökar temperaturdifferensen i fjärrkylenätet
och nyttiggör fjärrvärmepotentialen sommartid. Det bör också nämnas att en sådan
lokal kylmaskin kan förses med inbyggd lagring som kan användas för att kapa
topparna på kylbehovet. Vi anser att detta skulle bli energieffektivt eftersom
värmedrivna kylmaskiner kan köras med mycket låga exergiförluster. Vi tror också att
detta är ett kostnadseffektivt alternativ om utrymme finns tillgängligt lokalt och om
kostnaden för att installera den lokala värmedrivna kylmaskinen är mindre än
kostnaden för att öka fjärrkylekapaciteten genom en ytterligare ledning.
4.8. Avslutande anmärkningar
Kostnaderna för olika kylalternativ är starkt applikationsberoende. Men resultaten av
den här studien visar att kostnaden för en kylmaskin är i stort sett densamma för de
olika kylalternativ som används för vattenburen kyla (exklusive kostnaden för värmesänkan).
Systemkostnaden bestäms därför av behovet av värmesänka (som har stark
koppling till COP för kylningen), av de olika värmesänkalternativ som finns i systemet,
av kylbehovets storlek samt av avståndet mellan värmekällorna, värmesänkan
och kylbehovet.
Ur bränsleutnyttjandesynpunkt är en lågtemperaturdriven absoptionskylmaskin det
energieffektivaste alternativet i kombination med ett kraftvärmeverk. Alla undersökta
värmedrivna kylalternativ visade i kombination med kraftvärme ett bättre bränsleutnyttjande
än separat framställning av el och kyla.