13. Thermische Warmtepomp

Meerjarenafspraken Energie-efficiency

13. Thermische warmtepomp De aardappelverwerkende industrie kampt over

i n d i r e c t door de flashtank te verwarmen via een

het algemeen met een overschot aan rest-

warmtewisselaar.

warmte. Een mogelijke toepassing hiervoor, is het opwaarderen van restwarmte naar een

St oo mi n je c te u r

hogere temperatuur.

Een stoominjecteur is een apparaat wat met

Een thermische warmtepomp wekt met behulp

hogedrukstoom een vacuüm creëert. Door de

van restwarmte vacuümstoom op, die met een

speciale geometrie van de stoominjecteur

stoominjecteur in druk wordt verhoogd.

ontstaat er een onderdruk waarmee de

De stoom condenseert vervolgens in een

vacuümstoom wordt aangezogen. De massa-

condensor onder afgifte van warmte, waarmee

verhouding tussen hogedruk drijf-stoom en

bijvoorbeeld het circulatiewater van een

vacuümstoom is afhankelijk van de verhouding

blancheur verwarmd kan worden.

tussen de hogedrukstoom, de vacuümstoom én de uiteindelijke druk.

Condensor 0,7 bara 90°C

Stoom 16 bar

85°C

77°C

Van Blancheur

CV

Naar Blancheur

Stoom Injecteur 49%

C on de ns or In de condensor condenseert de stoom onder afgifte van warmte aan bijvoorbeeld het

LS

51% LT

CV

LS

Condensaat retour

circulatiewater van een blancheur. 80°C Restwarmte Aanvoer

Flash tank 0,4 bara 75°C

Het condensaat wordt via een buffertankje teruggepompt naar de flash tank.

75°C

Restwarmte Retour

Frequentie Regelaar

Ef fi c i ë n ti e Voor warmtepompen heeft de temperatuur-

Vac uü m s t oo m

verhoging veel invloed op de efficiëntie: hoe

De verzadigingsdruk van stoom is temperatuur

kleiner het temperatuurverschil tussen rest-

afhankelijk. Bij een temperatuur van bijvoor-

warmte en nuttige temperatuur, hoe hoger de

beeld 75 °C hoort een druk van 0,4 bar.

efficiëntie. Doordat het circulatiewater van de

De vacuümstoom wordt opgewekt met rest-

blancheur i n d i r e c t verwarmd wordt via een

warmte. Er wordt vanuit gegaan dat de rest-

warmtewisselaar (en niet direct met lagedruk-

warmte via een watercirculatiesysteem

stoom) valt de verhouding tussen drijf- en

beschikbaar is. De flashstoom kan d i r e c t worden

vacuümstoom gunstig uit. In het voorbeeld is 49

opgewekt door het circulatiewater te flashen, of

% drijfstoom nodig en 51 % vacuümstoom.

FACTSHEET 13 / 15: RESTWARMTE AARDAPPELVERWERKENDE INDUSTRIE

B ro n re s t wa rm te e n ge br ui ke r s

Uitgangspunten:

Om een redelijke efficiëntie te halen, moet de

•

Lijncapaciteit

10 ton per uur

temperatuursverhoging niet al te groot zijn.

•

Vermogen in blancheur

950 kW

Met restwarmte van 80 °C kan een proces verwarmd

•

Temperatuur blancheur

8 0 °C

worden tot ongeveer 85 °C.

•

Hogedrukstoom

16 bar

De belangrijkste gebruikers zijn: •

Ontwerp

Blancheurs

Mogelijke bronnen van restwarmte zijn: •

Afblaas stoomschillers

•

Bakdampen

•

Rookgassen stoomketel

•

Condensor

9 0 °C / 0,7 bara

•

Restwarmte

51 %

•

Hogedrukstoom

49 %

•

Benutting restwarmte

485 kW

Besparingen •

Aardgas

Op m e rki nge n

•

Financieel

€

•

Een stoominjecteur heeft het hoogste rendement

•

Investeringskosten

€ 2 7 5 . 0 0 0 (zie opm.)

bij een constante belasting. De drukverhouding tussen

•

Terugverdientijd

3,1 jaar

drijf- en vacuümstoom en de hoeveelheid stoom moeten

Opmerking: als er nog geïnvesteerd moet worden in warmte-

vrij constant zijn.

terugwinning, dan vallen de investeringskosten hoger uit.

•

353.000 Nm³ 88.000

Naast de investering in de installatie om de rest-

warmte op te waarderen, moet er vaak ook worden geïnvesteerd in de terugwinning van restwarmte. Hierdoor vallen de investeringskosten hoog uit.

In fo rma ti e p u n t Se n te r No ve m (tussen 9:00 - 12:00 uur en 14:00 - 16:00 uur) Telefoon 030 239 35 33 E-mail [email protected] Internet www.senternovem.nl/mja

Ke ng e tal le n De belangrijkste kengetallen zijn: •

Aandeel restwarmte

± 50 %

•

Restwarmte

> 75 °C

•

Benodigde temperatuur

< 90 °C

De meerjarenafspraken energie-efficiency (MJA’s) zijn overeenkomsten tussen de ministeries van Economische Zaken (EZ), Landbouw, Natuur & Voedselkwaliteit (LNV), Volkshuisvesting, Ruimtelijke Ordening & Milieubeheer (VROM), bedrijven en instellingen over het effectiever en

REKENVOORBEELD

efficiënter inzetten van energie.

Opwaarderen van restwarmte voor de verwarming van de eerste blancheur. Er is voldoende restwarmte beschikbaar op 80 °C.

Publicatienummer: 2MJAF0731 • augustus 2007