Die thermeco²-Hochtemperaturwärmepumpe wurde 2009 entwickelt und mit dem Kältepreis ausgezeichnet.
Nun hat das Unternehmen die Wärmepumpen, die mit Kohlendioxid als natürlichem Arbeitsstoff arbeiten, auf verschiedenen Messen in Deutschland, Österreich und der Schweiz vorgestellt. Und das Interesse ist riesig. Zum heutigen Tag sind Aufträge in Höhe von 800.000 Euro unterzeichnet und die nächsten Verträge stehen kurz vor dem Abschluss.
Umweltaspekt
Der natürliche Arbeitsstoff CO² ist im Vergleich zu herkömmlichen Fluor-Kohlenwasserstoffen (FKW) deutlich umweltfreundlicher. Er fällt als Abfallprodukt technologischer Prozesse an und befindet sich in der Wärmepumpe im geschlossenen Kreislauf und liegt damit voll im Trend der EU-Gesetzgebung, die die Verwendung von FKW zunehmend einschränkt.\r\n
Nach dem Abschluss der Entwicklungsphase kann das Unternehmen jetzt die ersten Aufträge verbuchen. "Besonders stolz sind wir, weil wir diese Kunden aufgrund der technischen und ökologischen Vorteile der neuentwickelten Baureihen unserer Hochtemperaturwärmepumpen gewinnen konnten", sagt Steffen Oberländer, der Geschäftsführer der themea. Energiesysteme GmbH.
Die thermeco2 Hochtemperaturwärmepumpen arbeiten mit Kohlendioxid als natürlichem Arbeitsstoff. Die Anlagen sind in Baureihen bis 1000 kW verfügbar und wurden speziell für Industrieunternehmen entwickelt, die einen großen Bedarf an Heiz- und Prozesswärme und/oder Prozesskälte haben. Besonders effizient ist die Anwendung bei gleichzeitigem Wärme- und Kältebedarf. Auch Einsatzfälle in der Gebäudewirtschaft und in Nahwärmenetzen sind denkbar. Die thermeco2 Hochtemperaturwärmepumpen benötigen für das Aufheizen von Wasser, Luft und anderen Fluiden prozessbedingt weniger Antriebsenergie als herkömmliche Wärmepumpen mit Arbeitsstoffen auf Fluorkohlenwasserstoff-Basis.
Die Entwicklung ist so innovativ, dass sie vom Bundesumweltminister Norbert Röttgen (CDU) mit dem Kältepreis 2009 ausgezeichnet wurde.
Neues Energiekonzept für Schlachthof in der Schweiz
Die Wärmeenergie für den Schlachthof Zürich wird heute noch mit Dampfkesseln bereitgestellt. Ein überwiegender Teil dieses Wärmebedarfes wird zukünftig mit einer neuen Hochtemperatur-Wärmepumpenanlage der themea. Energiesysteme GmbH gedeckt.
Diese Hochtemperaturwärmepumpen erzeugen für den Kunden Heizungswasser mit einer Vorlauftemperatur von 90 °C und einer Leistungszahl (Coefficient Of Performance, COP) von über 4,0. Das bedeutet, es steht das Vierfache der eingesetzten Leistung als nutzbare Wärmeleistung zur Verfügung. Dieser hohe COP wird durch die hochdruckseitig transkritische Prozessführung der
thermeco2 Wärmepumpen und eine umfangreiche hydraulische Optimierung des Versorgungssystems durch den Heizungs-Fachplaner erreicht. Die hydraulische Optimierung führt zu ganzjährig niedrigen Heizungsrücklauftemperaturen aus den Systemen der Brauchwarmwasserbereitung und Gebäudeheizung. Als Wärmequelle dient Abwärme aus der bestehenden Kälteanlage, der Drucklufterzeugung sowie des Abwassers. Die Wärmequellen wurden durch einen geschlossenen Kühlwasserkreislauf miteinander verbunden und in einen Abwärmepufferspeicher transportiert, der durch die Wärmepumpe gekühlt wird.
Neben den Effizienzvorteilen der CO2 Hochtemperaturwärmepumpen spielten auch andere Faktoren eine entscheidende Rolle bei der Auftragsvergabe. Der Einsatz eines natürlichen Kältemittels mit geringsten sicherheitstechnischen Anforderungen wurde ebenso begrüßt wie der geräusch- und schwingungsarme Betrieb, so dass Kosten für Fundamente und Schalldämmmaßnahmen vermieden werden können. Die Einbringung der modular aufgebauten und sehr kompakten Wärmepumpenanlage sowie eine feine Leistungsabstufung ohne Effizienzverluste und eine hohe Ausfallsicherheit sind weitere Vorteile der projektierten Anlage.
Auch die geringen Wartungs- und Instandhaltungskosten der Wärmepumpen aufgrund des Einsatzes von nahezu wartungsfreien Verdichtern überzeugten den Kunden.
Umweltaspekt
Der natürliche Arbeitsstoff CO2 ist im Vergleich mit herkömmlichen FKW umweltfreundlich. Er fällt als Abfallprodukt technologischer Prozesse an und befindet sich in der Wärmepumpe im geschlossenen Kreislauf. Gerade bei langfristigen Investitionsentscheidungen muss berücksichtigt werden, dass die Einsatzmöglichkeiten von Kältemitteln/Arbeitsstoffen auf der Basis von fluorierten Kohlenwasserstoffen zunehmend eingeschränkt werden. Der Einsatz von natürlichen Stoffen garantiert langfristige Investitionssicherheit.
Als Beispiele für bisherige Einschränkungen seien das vollständige Verbot des Kältemittels R22 bis 2015, die 2007 in Kraft getretene F-Gase-Verordnung der EU, die z.B. für R134a gilt oder die kommenden Einschränkungen für F-Gase in KFZ-Klimaanlagen ab 2011 angeführt.
Technik
Mit dem gewählten Konzept des hochdruckseitig transkritischen CO2-Wärmepumpenkreislaufes erreichen die Wasser/Wasser-Wärmepumpen bei Aufheizprozessen mit niedriger Anfangstemperatur Leistungszahlen bis zu COPWP = 6,9 und bei Wärme-Kälte-Kopplung bis zu COPWKK= 12,0. Damit können in vielen praktischen Anwendungsfällen Vorteile gegenüber konventionellen subkritisch arbeitenden Wärmepumpen erreicht werden.
Auf der internationalen Fachmesse für Kälte- und Klimatechnik CHILLVENTA
wurde die thermeco2 HHS 1000 mit 1000 KW Heizleistung erstmals der Öffentlichkeit präsentiert und ist in der Fachwelt auf ein großes Interesse gestoßen.
Thermea.Energiesysteme GmbH
Steffen Oberländer
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