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- OCHSNER Wärmepumpen

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PROZESS- UND
INDUSTRIEWÄRMEPUMPEN
Für Industrie, Kraftwerke und Prozesstechnik
OCHSNER
INNOVATIVE TECHNIK
Erfahrung zählt
OCHSNER baut seit Jahrzehnten Groß-Wärmepumpen für
Vorlauftemperaturen bis 65°C mit höchster Energieeffizienz
und größter Betriebssicherheit. Dafür zeugen die Referenzen
für Einsätze bei der Heizung und Kühlung von Gebäuden,
der industriellen Wärmerückgewinnung sowie Prozesstechnik.
Energieeffizienz gefragt
Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit, des Umweltschutzes und
nicht zuletzt zur Umsetzung der EU-Energieeffizienzrichtlinie
sowie nationaler Energieeffizienz-Richtlinien sind Industrie und
Verwaltung angehalten, vorhandene Wärmeenergie effizient zu
nutzen. OCHSNER hat in den letzten Jahren seine Baureihe an
Groß-Wärmepumpen kontinuierlich überarbeitet. Ziele dieses
Forschungs- und Entwicklungsprogramms waren insbesondere:
» d
ie Erhöhung der Vorlauftemperaturen bis 95 °C
» die Neugestaltung von Steuerung und Regelung
Seite 2
Steuerung
» M
ikroprozessor-Steuerung mit 10“ Touch Panel, über das die
Anlagensollwerte eingegeben und die Ist-Werte übersichtlich
dargestellt werden. Die Anlage wird mittels Hydraulikschema
samt Statusanzeige visualisiert. Pop-Up Menüs stellen die Betriebszustände/Datenpunkte der Anlagen-Komponenten wie
des Kompressors dar. Alle Mess­werte werden ständig und in
Echtzeit erfasst und überwacht und geregelt. Schnittstellen
für die Fernwartung sind integriert. Allfällige Alarme werden
optisch angezeigt.
» S
martGrid-Anwendungen für die Nutzung von Niedertarif­
zeiten und Wärmespeicherung
» K
ommunikationsfähige Steuerung zur einfachen Einbindung in
Gebäudeleittechniksysteme für die Vernetzung per MODBUS®.
» S
tändige Fernüberwachung und Aufzeichnung der Betriebszustände über Internet oder LAN möglich. Fernwirktechnik für
den Zugriff über Internet.
Sicherheits-Arbeitsmittel
» D
ie Regelung wurde speziell für den Hochleistungsverdichter
mit Economizer im Wärmepumpenbetrieb sowie für den zweistufigen Hochtemperatur-Kältekreis entwickelt.
» P
eripheriesteuerung ermöglicht die Ansteuerung von mehreren Wärmepumpen sowie die Verschaltung für Heizen, aktives
und passives Kühlen sowie das Puffermanagement.
Eigener Prüfstand für Großmaschinen
Basierend auf der langjährigen Erfahrung auch im Prozesseinsatz hat OCHSNER Hochtemperatur-Maschinen mit
Sicherheitsarbeitsmittel entwickelt. Dies stellt einen wahren
Durchbruch bei der Hochtemperatur-Wärmepumpentechnik dar.
Vergleichbare Temperaturen konnten bisher lediglich mit CO2 als
Arbeitsmittel erreicht werden, was jedoch Einschränkungen auf
der Wärmenutzungsseite bedeutete.
Basis für die Entwicklung von Spitzentechnologie sind die
werkseigenen Prüfstände. OCHSNER betreibt ein Prüflabor
eigens für Großmaschinen auf welchem Vollasttests bis
800 kW nach EN 14511 sowie unter Feldbedingungen durch­
geführt werden können.
Die Hochtemperatur-Arbeitsmittel von OCHSNER, wie ÖKO1,
sind als Sicherheitsarbeitsmittel ungiftig und unbrennbar. Damit
entfallen aufwändige Sicherheits- und Wartungsaufwände.
Durch die niedrige Drucklage und die weiteren thermodynami­
schen Eigenschaften von ÖKO1 kann ein aufwändiger Hochdruck-Arbeitskreis ebenso vermieden werden wie eine hohe
Temperaturspreizung auf der Wärmenutzungsseite.
Das schafft Vertrauen und Sicherheit für den Kunden.
Dieser kann auf Wunsch den Abnahmetests beiwohnen.
Weiterhin ist ÖKO1 durch das niedrige Treibhauspotential GWP
zukunftssicher und ökologisch sinnvoll.
OCHSNER
HOCHTEMPERATUR
Baureihe Mitteltemperatur
Industrie-Wärmepumpen
mit Schraubenverdichtern
75
Baureihe Hochtemperatur
Prozesswärmepumpen
mit Schraubenverdichtern
95
Verdichter
Verdichter
»
Schraubenverdichter für industriellen Dauereinsatz
»
Diese besitzen keine oszillierenden Komponenten und haben
daher einen vibrationsarmen und verschleißfreien Lauf.
»
Die Leistungsregelung erfolgt mittels Regelkolben im
Verdichter.
»
Elektronische OeCC Einspritztechnik in Abhängigkeit der
Quelltemperatur.
»
Schraubenverdichter in Sonderausführung für Hochtemperatureinsatz
»
Diese besitzen keine oszillierenden Komponenten und haben
daher einen vibrationsarmen und verschleißfreien Lauf.
»
Ölkühlung sorgt für fachgerechte Lagerschmierung bei hohen
Betriebstemperaturen.
»
Die Leistungsregelung erfolgt mittels Regelkolben im
Verdichter.
Baureihe IWWS, 1-stufiger Kältekreis
Elektronische OeCC Einspritz Technik
(OCHSNER electronical Cooling Cycle Controller)
»
Kältemittel R134a
»
Leistungsbereich 110 bis 665 kW
»
Wärmequelltemperatur zwischen 10°C und 32°C
»
Heizungs-Vorlauftemperaturen bis 75°C
»
Eigenes Einspritzorgan für Verdampfer und Economizer
»
Höchste Leistungszahlen können durch die präzise Regelung
der Überhitzung erreicht werden
»
Die stabile Überhitzung über den gesamten Einsatzbereich
ermöglicht eine hohe Verdampferausnutzung
»
Hohe Betriebssicherheit durch die permanente Überwachung
des Verdichters.
Seite 4
PROZESSWÄRMEPUMPEN
Baureihe IWHS
1-stufiger Kältekreis
45
>
95
»
Die direkte Nutzung von Wärmequellentemperaturen
zwischen 35°C und 55 °C ermöglichen die Erzeugung von
95°C hohen Vorlauftemperaturen mit hohen Leistungszahlen
»
Einsatz von Rohrbündelwärmetauschern als Verdampfer und
Kondensator
»
Kältemittel: Öko 1 (HFKW / HFC) mit niedrigem GWP
Leistungsbereich
Baureihe IWHSS
2-stufiger Kältekreis
10
>
95
»
Wärmequellentemperaturen im Bereich von 10 °C ermög­
lichen die Erzeugung von 95°C hohen Vorlauftemperaturen
»
Einsatz von Rohrbündelwärmetauschern als Verdampfer
und Kondensator
»
Einsatz von Plattenwärmetauschern oder Rohrbündelwärmetauschern als Zwischenwärme-tauscher
»
Kältemittel in der 1. Stufe R134a
»
Kältemittel in der 2. Stufe Öko 1 (HFKW / HFC)
mit niedrigem GWP
»
Speziell entwickelte Anfahrsteuerung
» 60 kW bis 640 kW
Leistungsbereich
» 180 bis 750 kW
Seite 6
OCHSNER
EINSATZ
Nutzung von Erdwärme oder Niedertemperatur-Abwärme
» von 8°C bis 30°C für die Erzeugung von Raum- oder Prozesswärme bis 75°C (Baureihe IWWS)
» von 6°C bis 25°C für die Erzeugung von Raum- oder Prozesswärme bis 95°C (Baureihe IWHSS)
Die Wärmequelle Grundwasser eignet sich zur Erzielung von Heiztemperaturen von bis zu 75°C bzw. bis 95°C. Bei gleichzeitigem
Kühl- sowie Heizbedarf wird das Kältenetz als Wärmequelle herangezogen und so ein doppelter Nutzen erzielt.
Nutzung von Mitteltemperatur-Abwärme
» zwischen 35°C und 55°C für die Erzeugung von Prozesswärme bis 95°C (Baureihe IWHS)
In der Kraftwerkstechnik, bei mechanischen Prozessen oder insbesondere bei Kühlprozessen in der Chemie-, Pharma- und Lebensmittelindustrie ist Niedertemperatur-Abwärme, die mit konventionellen Wärmetauschern nicht mehr genutzt werden kann, in großen
Mengen und kostenlos vorhanden. Durch den Einsatz von Wärmepumpen kann diese Niedertemperatur-Abwärme auf effiziente Weise
wieder auf ein sinnvoll nutzbares Temperaturniveau gebracht werden.
Erstmals können Wärmeströme auf diesem Temperaturniveau von Wärmepumpen mit Sicherheitsarbeitsmitteln direkt und mit hohen
Wirkungsgraden genützt und Vorlauftemperaturen von bis zu 95°C wirtschaftlich erreicht werden.
In vielen Fällen kann die Kühlfunktion auf der Wärmequellseite gleichzeitig mit der Heizfunktion genutzt werden.
Wärmepumpenkreis als Kühlprozess/
Kühlwasser Wärmerückgewinnung
Der Wärmepumpenkreislauf kann als Kühlprozess in vielen Fällen Kühltürme und Energievernichtungs​anlagen sinnvoll substituieren
bzw. aus Kühlwasser jeder Art Wärme rück­gewinnen. Wenn gleichzeitig an anderen Stellen der Prozesse Wärme (bis 95 °C) gebraucht
wird, ergeben sich höchste Leistungszahlen und damit höchste Energieeffizienzen.
OCHSNER
PROZESSWÄRME
Vattenfall Bürogebäude Hamburg
Gleichzeitige Nutzung der Heiz- sowie Kühlfunktion
Bei gleichzeitiger Nutzung der Kühl- und Heizfunktion der Wärmepumpe kann die Leistungszahl (COP) vom Heizbetrieb sowie Kühlbetrieb addiert werden. Dadurch ist phänomenale Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit erreichbar.
(COP Heizen + EER Kühlen = COP Integrated)
Simultane Kühl- und Heizfunktion im Prozess
Messergebnisse Vattenfall Bürogebäude, Hamburg
10
Prozesswärmezufuhr
OC
Wärmepumpe
Wärmequelle
Kühlfunktion
Seite 8
8
Leistungszahl
Prozessabwärmenutzung
6
8,36
8,25
8,28
3,39
3,62
3,59
4,68
4,56
4,63
4,69
07/12
08/12
09/12
8,27
8,15
3,35
3,62
3,46
3,68
4,39
4,65
4,69
04/12
05/12
06/12
7,74
7,95
4
2
Wärmesenke
Heizfunktion
0
COP_hot
COP_cold
10/12
COP total
Ca. 50 % des Heiz- bzw. Kühlbedarfs werden durch Wärmeverschiebung gedeckt.
FERNWÄRME
Hochtemperatur-Wärmepumpe als District-Boost im Fernwärmenetz Wien
Erweiterung der Fernwärme­leistung und Effizienz­steigerung
Hochtemperatur-Wärmepumpen können niedrige Netz-Rücklauftemperaturen auf ein nutzbares Niveau anheben und so die Kapazität
des Netzes ohne Ausbau erhöhen. Wo Abkühlung des Rücklaufes gewünscht wird, erhöht die Wärmepumpe die Systemeffizienz.
Wärmepumpen-Einsatz als District-Boost, auch zur Nutzung
elektrischer Regelenergie/Minutenreserve zur Wärmeeinspeisung
in einen bereits vorhandenen Speicher in Form des Fernwärmenetzes.
OCHSNER
HEIZWERKE
Wärmerückgewinnung in Heizwerken und KWK Anlagen
Trotz Einbau von Economizern ist im Rauchgas im Regelfall noch ungenützte latente Wärme vorhanden. Diese kann mit Prozesswärme­
pumpen zurückgewonnen werden. Weiterhin wird dabei zusätzliche Kondensationswärme frei. Effizienzsteigerung und Senkung des
Brennstoffverbrauchs/Biomasseverbrauchs sind der Haupt­nutzen für den Betreiber. Bei KWK /BHKW Anlagen kann das Kühlwasser,
die Abluft oder das Abgas als Wärmequelle dienen.
Vereinfachtes Prinzipschema für Wärmerückgewinnung aus dem Rauchgas durch
Hochtemperatur-Wärmepumpen.
Entschwadung
RG 30–40°C
Fernwärme
35°C
RG-Kondensator
Wärme­
pumpe
38°C
60–90°C
Rücklauf
RG 60°C
50°C
Economizer
Netz
Verbraucher
55°C
Quench
Rauchgas
RG 170–180°C
Fernwärme
Kessel
Vorlauf
Biomasse
Seite 10
Luft
KÄLTEANLAGEN
Wärmerückgewinnung aus NH3-Kälteanlagen zur
Heißwassererzeugung
Durch die Nutzung kostenloser Abwärme von Kälteanlagen wird die ansonsten benötigte Wärmevernichtungsanlage entlastet
(Kühlturm, Luft-Rückkühler) und so Kosten eingespart. Gleichzeitig wird praktisch kostenlos Heißwasser bis 95°C bereitet, welches
in Lebensmittelbetrieben, Molkereien, Schlachthöfen und in der Getränkeindustrie in großen Mengen gebraucht wird.
Vereinfachtes Prinzipschema für Wärmerückgewinnung aus Kälteanlagen durch
Hochtemperatur-Wärmepumpen.
HochtemperaturWärmepumpe
Prozesskälte
NH3 Kältekreis
Heißwasser/
Prozesswärme
95°C
W746 P 01/2015
Technische Änderungen sowie Satz- und Druckfehler vorbehalten.
OCHSNER
Wärmepumpen GmbH Deutschland
D-60314 Frankfurt a. M.
Riederhofstraße 27
Endkunden-Hotline: +49 (0)1805 624763
kontakt@ochsner.de
www.ochsner.com
Zentrale/Werk
Ochsner-Straße 1
A-3350 Haag
Tel: +43 (0)5 042458
Fax: +43 (0)5 04245-349
Endkunden-Hotline: +43 (0)820 201000
kontakt@ochsner.at
www.ochsner.com
OCHSNER East
PL 30-198 Kraków, Zakliki z Mydlnik 16
Tel: +48 (0)12 4214527
Fax: +48 (0)12 4212809
kontakt@ochsner.pl
www.ochsner.com
identity.co.at
OCHSNER
Wärmepumpen GmbH
(Firmenbuch)
Krackowizerstraße 4
A-4020 Linz
kontakt@ochsner.at
www.ochsner.com
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