REFERENZEN ANLAGENBAU
NH₃-Kälteanlage mit Hochtemperatur-Wärmepumpe
Effiziente Kälte- und Wärmeerzeugung in einem System – nachhaltige Prozesskühlung mit intelligenter Abwärmenutzung.
PROJEKT AUF EINEN BLICK
Branche
Industrie / Prozesswärme
Leistung
730 kW Kälteleistung
1.080 kW Wärmeleistung
Wärmepumpe
COP 6,0
Kältemittel
Ammoniak (NH₃)
Besonderheiten
Hochtemperatur-Wärmepumpe mit Nutzung der Kondensationswärme
HERAUSFORDERUNG
In industriellen Produktionsprozessen werden häufig gleichzeitig Kälte und Prozesswärme benötigt. Ziel des Projekts war es, die bei der Kälteerzeugung entstehende Abwärme vollständig nutzbar zu machen und dadurch den Energieverbrauch sowie die Betriebskosten deutlich zu reduzieren.
LÖSUNG
SKA entwickelte eine NH₃-Kälteanlage mit integrierter Hochtemperatur-Wärmepumpe. Die Kondensationswärme der Kälteanlage wird direkt über einen Hochdruckverdichter auf ein nutzbares Temperaturniveau angehoben und anschließend zur Erwärmung von Prozesswasser eingesetzt. Dadurch entstehen zwei nutzbare Energieströme aus einem gemeinsamen System.
ERGEBNIS
Gleichzeitige Erzeugung von Kälte und Prozesswärme
Vollständige Nutzung der Kondensationswärme
Sehr hohe Energieeffizienz mit
COP 6,0
Deutliche Reduzierung der Energiekosten
Amortisation der Investition innerhalb weniger Monate
BESONDERE MERKMALE
Hochtemperatur-Wärmepumpe mit NH₃
Direkte Nutzung der Kondensationswärme
Prozesswassererwärmung bis 77 °C
Zweistufige NH₃-Verdichtung
Geringe NH₃-Füllmenge
Keine zusätzlichen Wärmeträgerverluste
Hohe Jahreslaufzeit von rund 8.000 Stunden
Niedriger TEWI-Wert
Anlagenkonzept
Besonderheiten des Anlagenkonzepts
Die NH₃-Kälteanlage kombiniert Kälteerzeugung und Wärmerückgewinnung in einem integrierten System. Die bei der Kälteerzeugung entstehende Kondensationswärme wird mithilfe einer Hochtemperatur-Wärmepumpe direkt zur Erwärmung von Prozesswasser genutzt. Dadurch lässt sich der Energieeinsatz erheblich reduzieren, während gleichzeitig die Wirtschaftlichkeit der Gesamtanlage steigt.
Wirtschaftlicher Nutzen
Durch die vollständige Nutzung der erzeugten Wärme kann die Anlage jährlich rund 8.000 MWh Wärmeenergie bereitstellen. Bei einer elektrischen Leistungsaufnahme von lediglich etwa 1.440 MWh pro Jahr ergibt sich eine Leistungszahl der Wärmepumpe von COP 6,0. Unter den gegebenen Rahmenbedingungen amortisierte sich die Investition bereits nach weniger als sechs Monaten.
Technische Daten
Kälteleistung730 kW
Wärmeleistung1.080 kW
Prozesswasser67 °C → 77 °C
Kälteträger1 °C → -3 °C
4,0COP-Kälteanlage
COP-Wärmepumpe6,0
Elektrische Leistungsaufnahme180 kW
KältemittelNH₃ (Ammoniak)
NH₃-Füllmenge250 kg
Kondensation80 °C
Verdampfung-6 °C
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