Genvinding af varme i spildevand i kombination med varmepumpe(r) - målinger
Projektet tester, hvordan varmepumper kan integreres i energirenovering og nybyggeri ved at dække varmebehovet. Varmepumpen anvendes til at genvinde varme fra bygningens spildevand, inden vandet ledes til kloaksystemet. På den måde bidrager løsningen til at øge elektrificeringen af bygningers samlede energiforbrug, og det bliver brugerøkonomisk mere attraktivt at investere i varmepumper.
Store varmemængder skylles ud med spildevandet. I nyere boliger udgør forbruget til opvarmning af brugsvand op imod halvdelen af boligens varmeforbrug. Denne energimængde tabes normalt bare ud i kloakken. En effektiv genvinding af en del af denne varme udgør derfor et stort potentiale til reduktion af varmeforbruget i boliger. Potentialet er dokumenteret og eftervist, men i praksis ikke udnyttet på grund af en række barrierer.
Genvinding af spildevandsvarmen gør det muligt at udvikle de innovative PVT-E energianlæg til CO2-negative energiforsyninger. I kraft af løsningens indbyggede lagringspotentiale kan den også indgå i Smart Grid-koncepter.
Projektet vil vise, at dette potentiale kan udnyttes igennem en kombination med varmepumper. Spildevandet udgør et supplement eller et alternativ til traditionelle varmekilder til varmepumper og medvirker til, at varmepumper kan bruges flere steder og køre med højere effektivitet.
Fokus er på større boliger, etageboliger eller tæt/lav med fælles kloaksystem. Der vil blive analyseret på anlæg, der kun leverer varmt brugsvand, og anlæg, der også leverer til rumvarme. Anlæg med varmepumpe til kun varmt brugsvand kan potentielt dække hele behovet, idet der suppleres med direkte el. Anlæg, der også leverer til opvarmning, kan med supplerende varmekilde til varmepumpen potentielt levere al varme til boligen, således at eksisterende gas- eller oliefyr kan nedlægges. Kombinationen med PVT (kombineret solcelle og solfanger) er en ny teknologi, som er gunstig og som derfor vil indgå i projektet.
Eftervisningen vil ske igennem deltagelse i udviklingsarbejde og projektering i forbindelse med igangværende projekter. Et antal projekter vil blive fulgt og analyseret og videregivet gennem dokumentation af erfaringer og design parametre.
Teknologien er relevant ved nybyggeri og i forbindelse med renovering. Målgruppen for projektet er byggebranchen bredt, rådgivere, boligorganisationer, projektudviklere mv.
Der er testet, hvordan varmepumper kan integreres i energirenovering og nybyggeri ved at dække varmebehovet. Løsningerne har vist at de bidrager til at øge elektrificeringen af bygningernes energiforbrug og muliggør brug af varmepumper med en højere energieffektivitet.
En stor mængde varme skylles ud med spildevandet. I nyere boliger udgør forbruget til opvarmning af brugsvand op imod 40% af boligens varmeforbrug. En effektiv genvinding af en del af denne varme udgør derfor et stort potentiale til reduktion af varmeforbruget i boliger. Potentialet er dokumenteret og eftervist, men i praksis ikke udnyttet på grund af en række barrierer såsom mangel på dokumenterede referenceanlæg, dimensioneringsviden og anlægsomkostninger.
En effektiv genvinding af en del af det varme spildevand udgør derfor et stort potentiale til reduktion af varmeforbruget i boliger.
Potentiale kan udnyttes
Projektet viser, at dette potentiale kan udnyttes igennem en kombination af særlige varmevekslere og varmepumper. Spildevandet udgør et supplement eller et alternativ til traditionelle varmekilder til varmepumper og medvirker til, at varmepumper kan bruges flere steder og køre med højere effektivitet.
Løsningen egner sig til større boligejendomme, etageboliger eller tæt/lavt byggeri med fælles kloaksystem. Der er både analyseret på anlæg, der kun leverer varmt brugsvand, og anlæg, der også leverer til rumvarme. Projektet fokuserer på renovering af boligblokke, hvor varmepumper kan levere en del af varmebehovet. Varmepumperne udnytter varme fra det sorte spildevand, før det ledes
videre i afløbssystemet. Der er således ikke brug for separation af gråt spildevand.
Løsningerne bidrager til at øge elektrificeringen af bygningernes energiforbrug og muliggør brug af varmepumper med en højere energieffektivitet.
Øger elektrificeringen af bygningernes energiforbrug
Løsningerne bidrager til at øge elektrificeringen af bygningernes energiforbrug og muliggør brug af varmepumper med en højere energieffektivitet (COP), da spildevandets temperatur er uafhængig af vejret og for det meste højere end udeluftens temperatur og jordtemperaturen - og i modsætning til jordvarmeanlæg skal varmekilden ikke regenereres om sommeren. Varmepumperne kan med fordel udnytte billig solcellestrøm fra bygningerne, som ofte er i overskud i sommerhalvåret. Dette kan gøre det mere attraktivt at installere denne type varmepumpe især i gas- og oliefyrede ejendomme; men også i fjernvarmeforsynede områder afhængig af tarifstruktur og prisniveau.
Projektet viser, at denne type varmepumpe kan opnå en COP på over 4, og at der er potentiale for at kunne reducere anlægsomkostningerne. Læringskurven viser en klar nedadgående tendens på pris i takt med, at tilbudsgivere bliver mere fortrolige med teknologien, og i takt med, at mere standardiserede løsninger bliver udbredt.
Kombinationen med attraktiv finansiering, som gælder for forbedringsprojekter i den almene boligsektor, og brug af afgiftsfri elproduktion fra boligafdelingernes egne solcelleanlæg om sommeren betyder, at der må forventes en fordelagtig rentabilitet for beboerne ved denne type grøn omstilling. Projektgruppen forventer derfor, at genvinding af varme fra spildevand vil finde indpas i såvel nybyggeri som ved renovering af boligbebyggelser som supplement til anden varmeforsyning.
Fokus på indregulering af varmepumpen
Driften i projekterne har været uproblematisk og robust uden nedbrud. Projektet viser dog også, at der er behov for en omhyggelig indregulering af varmepumpe og flow i forbindelse med aflevering og indkøring, ligesom der skal være en overvågning, som giver automatisk alarm på telefon hos den driftsansvarlige, som kan fortage manuelt reset, når varmepumpen lejlighedsvis falder ud på grund af driftsalarmer. Herved sikres kontinuert drift.
Teknologien relevant for både nybyggeri og renovering
Teknologien er relevant ved såvel nybyggeri som i forbindelse med renovering af boligbebyggelser med fælles varmecentral. Målgruppen for projektet er byggebranchen i bred forstand, rådgivere, boligorganisationer, projektudviklere mv.
Cowi har været projektleder for projektet, der blev udviklet i et samarbejde mellem METRO THERM A/S, KAB - Bygge- og Boligadministration, Stengården, afd. 8 under Stenløse-Ølstykke Boligforening og kommunikationsfirmaet Rubrik. Projektet afsluttede i foråret 2022.
Key figures
Kategori
Deltagere
| Partner | Tilskud | Eget bidrag |
|---|---|---|
| METRO THERM A/S | ||
| Boligselskabet KAB | ||
| Stengården, afd. 8 under Stenløse-Ølstykke Boligforening | ||
| Rubrik |
