Fältstudie av värmepumpens tillämpning för återvinning av restvärme från industrin i fjärde generationens fjärrvärmenät - Åsenryd,Erik (2023)
Restvärme skapas i olika industriella processer och energin återvinns sällan. Detta beror till stor del på att investeringen i den teknik som omhändertar restvärmen samt infrastrukturen som är nödvändig för att sälja restvärmen kräver stora ekonomiska satsningar. I fjärde generationens fjärrvärme system kommer temperaturerna i nätet bli lägre vilket lättare möjliggör implementeringen av mer prisvänliga tekniska system som kan omhänderta värmen, främst värmepumpar. I denna rapport undersöks det hur mycket energi som kan tillsättas fjärrvärmenätet (4GDH) från återvunnen restvärme samt hur det här nya värmesystemet kan upprättas. Frågeställningarna besvaras genom att framställa en systembeskrivning och beräkningsmodell för det nya systemet för restvärmeomhändertagning, vilket inkluderar komponenter som värmepumpar, ackumulatortank och värmeväxlare. Systemet och beräkningsmodellen dimensioneras efter energiinnehållet på restvärmen som finns tillgänglig vid respektive industri. De två industrierna som undersöks är ett avloppsreningsverk och en biogasreningsanläggning. Slutligen har en investeringskalkyl och återbetalningstid för projektet skapats. Detta har möjliggjorts genom att anpassa verkliga produkter som baserats på systemets modellkomponenter. Resultatet för denna avhandling är att det nya värmesystemet för att omhänderta restvärmen kan producera en årlig medelvärmeeffekt på 327 kW vid avloppsreningsverket och 476 kW vid biogasreningsanläggningen. COP-värdet för värmepumpsystemet vid avloppsreningsverket är 4,0 för perioden april-november och 3,6 för perioden december-mars. I biogasreningsanläggningen har värmepumpsystemet ett COP-värde på 3,8 konstant under året. De viktiga slutsatserna från arbetet är att lönsamheten för energieffektiviseringsåtgärderna beror i hög grad på elpriset i relation till priset på såld restvärme eftersom det är mycket betydande för hur stora inbetalningsöverskott investeringen ackumulerar under livslängden. Utifrån elprisprognoser från SBAB är en rimlig återbetalningstid för investeringen vid avloppsreningsverket 7,5 år och för biogasreningsanläggningen 2,2 år.