Dr. Becsey Zsolt - Az európai és magyar közlekedés politikák
Susányi Tamás előadása - 2014.06.06.
1. „SZÍNES-SZAGOS, HIDEG-MELEG”
Szennyvíz hőenergiával hűtött-fűtött TIK
Susányi Tamás
vezérigazgató
SZTE-DEAK
Kooperációs Kutatási Nonprofit Zrt.
MEGÚJULÓ ENERGIA – SZENNYVÍZ HŐENERGIA HASZNOSÍTÁSA
HŐSZIVATTYÚ ALKALMAZÁSAÁVAL SZTE-TIK.
2. Szegedi Tudományegyetem 2010-ben hirdette meg a „Zöld
Egyetem” programot
Eddigi eredmények:
„Zöld Egyetem” világrangsorban a Szegedi
Tudományegyetem 2013-ban a 35. (2012-ben 52.) hely
Európai egyetemek rangsorában pedig a 13. (2012-ben 15.)
helyet foglalta el.
A projekt egyik eredménye lehet, hogy ezen nemzetközi
rangsorban az SZTE még előkelőbb helyre kerüljön.
SZEGEDI TUDOMÁNYEGYETEM,
MINT KÖRNYEZETTUDATOS EGYETEM
4. HŐSZIVATTYÚ
MINT ALTERNATÍV ENERGIA ÁTALAKÍTÓ
Egy fiatal magyar mérnök Heller László 1938-ban a Zürich-i
Városháza fűtéséhez megtervezte az első korszerű, a polgári
életben is használható hőszivattyút.
Működési elve:
Kompresszor az áthaladó gázt összepréseli, amitől az
felmelegszik, mint a biciklipumpában a levegő. A 40-60 °C-ra
felmelegedett gáz a meleg oldali hőcserélőben, a
kondenzátorban találkozik a 10-20 °C-kal hidegebb visszatérő,
lehűlt fűtővízzel és azt felmelegíti.
A hideg oldali hőcserélőben, az evaporátorban találkozik a nála
10-20 °C-kal melegebb környezeti közeggel,
ami lehet pl. 14-16 °C-os tisztított szennyvíz, amit lehűt.
5. A szennyvíz hőtartalma energiaforrás lehet, amely hőcserélőn
keresztül hozzáférhető és hőszivattyú segítségével hűtésre,
fűtésre megfelelő hőenergiává alakítható.
Egy köbméter víz (szennyvíz) 10 °C-os hőmérsékletváltozása
1,16 kWh energia-tartalom változással jár.
Gazdaságossága a gáz és az elektromos energia beszerzési
árának arányától függ. A hőszivattyú működéséhez ugyanis a
kinyerendő hőenergia harmad-negyed-ötöd részét be kell
táplálni, jellemzően elektromos energia formájában a
hőszivattyú rendszer kompresszorának hajtására.
A hőszivattyú minőségét a betáplált és átvitt energia aránya
jellemzi. Ez az arány a COP (Coefficient Of Performance).
Színes – szagos – energiát hordoz
6. HŐSZIVATTYÚ
HATÁSFOK / COP HŰTÉS-FŰTÉS
A COP tényezőt (jósági tényezőt) eltérő módon számítják fűtés és hűtés
esetén. Hűtés esetén azt vizsgáljuk, mennyi hőt vontunk el egy rendszerből.
Fűtés esetén a felhasznált energia nagy része is hasznosul fűtésre.
7. Hűtési-fűtési rendszerek hatékonyságadatai
Rendszer típusa COP tartomány
Levegő-víz hőszivattyú 3-3,5
Víz-víz hőszivattyú 3-5
Szennyvizes hőszivattyú 5-8
Villamos hűtési rendszer 2,5-3,2
Földgáz tüzelés COP egyenértéke
Földgáz kazán 2,9-3,2
SZENNYVÍZHŐN ALAPULÓ HŐSZIVATYÚS
RENDSZER HATÉKONYSÁGA
8. MI IS KELL HOZZÁ?
Kellő mennyiségű és minőségű szennyvíz
Mennyiség és kivehető hőenergia 0C fok.
Megfelelő hatásfokkal rendelkező technológia
Minél kisebb energiával minél nagyobb kivehető energia.
Potenciális felhasználó
Tudja fogadni a rendelkezésre álló energia mennyiséget.
Megfelelő távolságban legyen.
Hűtés-fűtés rendszere alkalmas legyen az alacsony hőfokú működésre.
Pénzügyi forrás a fejlesztéshez
SZENNYVÍZ HŐENERGIA FELHASZNÁLÁS
FELTÉTELEI-KERETEI
10. MI JELENTHET PROBLÉMÁT?
Szennyvíz fizikai állaga, tulajdonságai!
Mi van a szennyvízben?
Minden amit beleteszünk, beleejtünk vagy a csapadék belemos a
hőcserélőt eltömítheti.
Megoldás: Fésűs szűrő és zúzó daráló alkalmazása.
Szennyvízhez való technikai hozzáférés.
Átemelőben vagy egyéb szennyvizes létesítményben illetve közvetlen
környezetében kiépíthető-e a hő-kinyerő rendszer.
Potenciális felhasználó szennyvíz hozzáféréstől
való távolsága, közbenső közmű helyzet.
Energia továbbító hálózat (technológiai vízhálózat) kiépítés költségei.
Közterület közműtelítettsége megengedi–e a kiépítést?
SZENNYVIZHŐN ALAPULÓ HŐSZIVATYÚS
RENDSZER NEHÉZSÉGEI
11. SZENNYVIZHŐN ALAPULÓ HŐSZIVATYÚS
RENDSZER KORLÁTOK
A RENDSZER KORLÁTAINAK MIBENLÉTE:
ENERGIAKORLÁT!
Mennyi a rendelkezésre álló minimális mennyiségű szennyvíz? -
1,5MWh nagyságrendű energiához 135 m3/óra szennyvíz közel 10 0C-
os hőmérséklet változtatásával jutunk.
Milyen mértékben hűthető? – A szennyvízkezelőbe beérkező
feldolgozandó szennyvíz hőmérséklete 8 C0 alatt lassítja a bomlást és
a feldolgozást!
Megoldás: Szabályozott mennyiségű energia kivétel.
Potenciális felhasználó szennyvíz hozzáféréstől
való távolsága, közbenső közmű helyzet.
Energia továbbító hálózat (technológiai vízhálózat) kiépítés költségei.
Vízmennyiség keringetésének energia igénye (rontja a COP-t).
12. Hűtés - Fűtés üzemmódban egyaránt működtethető,
nincs szükség klímaberendezésre.
A rendszerbe bevitt (vásárolt), energia többszöröse
kerül kinyerésre.
Nincs fosszilis energiafelhasználás, nincs CO2 és egyéb
ÜHG kibocsátás. – Zöld ház –
Nem alakulhat ki életet veszélyeztető helyzet (CO,
robbanás veszély).
Egyszerű, hatékony felügyelet, vezérelhetőség.
Jelentősen csökken a gáztól való függőség.
SZENNYVIZHŐN ALAPULÓ HŐSZIVATYÚS
RENDSZER ELŐNYEI
13. A szűrt szennyvíz egy hőcserélővel ellátott nyomó-vezetéken folyik keresztül,
az átfolyó szennyvíz (hőenergiáját elvonva) vissza kerül a rendszerbe.
Jellemzője, hogy szinte kizárólag új építések esetén alkalmazható és
viszonylag kisebb energia kivételre alkalmas.
HŐSZIVATTYÚS
SZENNYVIZHŐ HASZNOSÍTÁS TECNOLÓGIA 1
40-65 0C 10 0C
6 0C
30-50 0C
(átl.15 0C)
14. Fűtés a szennyvízből, míg hűtés a tengervízből történik.
HŐSZIVATTYÚS ENERGIA SZÁLLÍTÁS
RENDSZERTECHNIKÁJA / SKANDINÁV MODELL
15. HŐSZIVATTYÚS ENERGIA SZÁLLÍTÁS
RENDSZERTECHNIKÁJA / MAGYAR SZABADALOM
Tartalma: Definiálja a teljes energiaellátó rendszert, minden
elemében / szennyvíz hőenergia kinyerése, továbbítása,
hőenergia biztosítása az épület hűtés-fűtési rendszerében.
SZABADALMI VÉDETTSÉG:
Szellemi Tulajdon Nemzeti Hivatalánál 2011. augusztus 29-én indított
eljárás.(bejelentés ügyszáma: PCT/2011/000089)
A bejelentett nemzetközi szabadalmi igény közzététele WO
2012/028892 számon 2012. március 8.-án megtörtént, a magyar
szabadalmi igény közzétételének dátuma 2012. május 2.
16. HŐSZIVATTYÚS ENERGIA SZÁLLÍTÁS
RENDSZERTECHNIKÁJA / MAGYAR SZABADALOM
Jellemzői:
Utólagosan beépíthető megoldás.
Kis helyre beépíthető / pl. szennyvíz átemelő telep ülepítő aknájába.
Nagymennyiségű (MWh nagyságrendű) energia kinyerésére alkalmas.
Speciális, csőköteges hőcserélőket tartalmaz.
A szennyvíz darabos tartalma nem tud kiülni a hőcserélőben, és a
hőcserélő belsejét automatikusan tisztítja. Elegendő az éves, max.
féléves tisztítási gyakoriság.
Könnyen, egyszerűen karbantartható
17. SZENNYVÍZHŐ HASZNOSÍTÁS
KIVITELEZÉS ELŐTT ÁLLÓ PROJEKT JELLEMZŐI
TERVEZETT PROJEKT CÉLJA
SZTE TIK épületének fűtés-hűtés rendszer
korszerűsítése, költséghatékonyabbá tétele
megújuló (szennyvízből nyert) energia felhasználásával.
Nagyságrend:
20 ezer m2
1,5 MW
19. SZTE TIK SZENNYVÍZHŐN ALAPULÓ FŰTÉS-HŰTÉS
MŰSZAKI KERETEK
Jelenlegi állapot:
Fűtés: 4db 500kW-os VIESSMANN gázkazán
radiátor, fan-coil, légkezelők által biztosítva
Hűtés: 3db 700kW-os folyadékhűtő
332db fan-coil anemosztát, 13db légkezelővel
Tervezett rendszer elemei:
Szennyvíz szűrő és hőcserélő rendszer (6db 250kW)
Technológiai vízvezeték és vezérlőhálózat
Energia továbbítás Szennyvízátemelőtől a TIK. Épületébe
TIK épületben 2db 750kW-os CARRIER hőszivattyús
rendszer kiépítése
Az épület fűtési rendszerének átalakítása alacsony hőre
20. Eredmények:
4db VIESSMANN gázkazánból 2db leállítása
- közel 170 tonna CO2 környezeti terhelés csökkenés /év
3db Folyadékhűtőből 2db kiváltása
- 322-ezer kWh elektromos energia megtakarítása / év
Teljesítmény lekötési díjak csökkenése
Korszerű, új, garanciális légtechnikai rendszer
Felszabadul kettő folyadékhűtős rendszer hőcserélőkkel
SZTE TIK SZENNYVÍZHŐN ALAPULÓ FŰTÉS-HŰTÉS
TERVEZETT PROJEKT KERETEK
21. Megtakarítások:
Fűtés rendszer megtakarítás 10,9 M Ft/év
Hűtési rendszer megtakarítása 11,4 M Ft/év
Energia lekötés megtakarítása 5,8 M Ft/ év
Összesen (bruttó) 28,1 M Ft/ év
Járulékos költségek:
Szennyvíz igénybevételi díj - 2,5 M Ft/ év
Üzemeltetési költség többlet - 4,0 M Ft/ év
Egyenleg:
Fűtés /hűtés rendszer megtakarítás 28,1 M Ft / év
Járulékos költségnövekedés -6,5 M Ft / év
Megtakarítások összesen: 21,6 M Ft / év
SZTE TIK SZENNYVÍZHŐN ALAPULÓ FŰTÉS-HŰTÉS
TERVEZETT MEGTAKARÍTÁSOK
22. Pályázati lehetőség:
KEOP 2012 4.10.0/B pályázati keretek szerint
- Pályázati támogatás intenzitása 100 %,
Előkészítés
- Elvi engedélyes tervek, szolgáltatókkal való egyeztetés
- Tulajdonosi hozzájárulás, bejelentés MNV Zrt. felé.
- Tanulmányterv
- Megvalósíthatósági tanulmány
Szükséges megállapodások:
- Önkormányzat – szennyvíz hálózat és épület tulajdonosa
- Szegedi Vízmű Zrt. – technológiai követelmény,
üzemeltetési megállapodás
SZTE TIK SZENNYVÍZHŐN ALAPULÓ FŰTÉS-HŰTÉS
TERVEZETT PROJEKT KERETEK
23. Időütemezés:
- Pályázat megjelenés 2012. január 21.
- Pályázat beadás (30 nap) 2013. március 25.
- Hiánypótlás 2013. május
- Pályázati döntés, szerződéskötés 2013. december
- Építési engedély 2013. december
- Kiviteli tervek 2014. május 31.
- Kivitelezés /Közbeszerzési eljárás vége 2014. szept. 15.
- Szerződéskötés 2014. október. 15.
- Kivitelezés 2014. december 31.
- Tartalék idő 30 nap/ Projekt elszámolás 2015. február 1.
SZTE TIK SZENNYVÍZHŐN ALAPULÓ FŰTÉS-HŰTÉS
TERVEZETT PROJEKT ÜTEMEZÉS
24. Köszönöm a figyelmüket!
Susányi Tamás
vezérigazgató
SZTE-DEAK
Kooperációs Kutatási Nonprofit Zrt.
MEGÚJULÓ ENERGIA – SZENNYVÍZ HŐENERGIA HASZNOSÍTÁSA
HŐSZIVATTYÚ ALKALMAZÁSAÁVAL SZTE-TIK.