orkusparnaður í iðnaði - orkustofnun€¦ · gauti hallsson - orkutæknifræðingur dexta...

1

Orkusparnað urOrkusparnað uríí ið nað iið nað i

Gauti HallssonOrkutæknifræðingur

Dexta Orkutæknilausnir ehf.

2

Gauti Hallsson - Orkutæknifræðingur Dexta Orkutæknilausnir ehf.

Orkusparnað ur Orkusparnað ur íí ið nað iið nað i

YfirlitYfirlit

•Almennt•Sjálfvirkni•Lækkun afltopps.•Orkubankar.•Endurnýting orku og vatns•PINCH greining

3



AlmenntAlmennt•Fræðilega er hægt að draga úr orku- og vatnsnotkun um 20-70%

•10-35% ER raunhæft.

•Það er hægt að endurnýta orku og vatn !

•Breyta þarf viðhorfi og hugsunarhætti.

•Framkvæmd krefst vilja, þekkingar og fjármagns.

•Drifkraftur til breytinga er (verð)samkeppni, krafa um arðsemi og umhverfisímynd.

2

4



SjSjáálfvirknilfvirkni•Stjórna kaldavatnsnotkun (reglun á kælingu)

•Stjórna heitavatnsnotkun (reglun hitastigs)

•Stjórna tímasetningum (flýta eða seinka)

•Nota iðntölvur / hússtjórnarkerfi til að hafa yfirumsjón með og samræma stýringar einstakra kerfa (loftræsting, kælikerfi, hitun, lýsing,..)

•Setja blendur, magn- eða þrýstistilla þar sem af/á stýring er á vatni án hitastigsreglunar (t.d. þvotta- og skolvatn).

•“Kann einhver á ÞESSA tölvu?”

5



LLæækkun afltopps.kkun afltopps.•Fækka ræsingum rafmótora.

•Nota fáa stóra mótora í stað margra minni.

•Nota lítinn mótor á fullu álagi í stað stórs áhlutaálagi.

•Nota hraðastýringar.

•Stýra tímasetningum gangsetninga/ - tíma.

•Nota orkubanka (ísbankar, þrýstiloftshylki,...).

6



LLæækkun afltopps.kkun afltopps.•Rafmótorar nota um 70% raforku í iðnaði.

•Af líftímakostnaði rafmótora (6-12 ár) er stofn- og viðhaldskostnaður um 3%.

• Rekstrarkostnaður um 97%.

• “Rétt” val á búnaði og stýringum skiptir miklu máli.

•Gera “líftímagreiningu” !

3

7



LLæækkun afltopps.kkun afltopps.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1.000

Tími (klst.)

Ork

unot

kun

(kW

)

LýsingHitunFrysti- og kælikerfiRa forkunotkun tækja

Dæmi 1)

8




Sparnaður:Orka: 875 kWh/dag= 875× 3,07× 365= 980.480 kr/ári

Toppur: 100 kW=100× 9.550= 955.000 kr/ári

Alls:1.935.480 kr/ári

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1. 000

Tími (klst.)

Ork

unot

kun

(kW

)

Lýsing

HitunFrysti- og kælikerfiRa forkunotkun tækja

-10%

Dæmi 1)

9




Sparnaður:Orka: 875 kWh/dag= 875× 3,07× 365= 980.480 kr/ári

Toppur: 200 kW=200× 9.550= 1.910.000 kr/ári

Alls:2.890.480 kr/ári

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1. 000

Tími (klst.)

Ork

unot

kun

(kW

)

Lýsing

HitunFrysti- og kælikerfiRa forkunotkun tækja

-20%

Dæmi 1)

4

10



Orkubankar.Orkubankar.

•Hægt er að geyma kulda t.d í ísbanka (0°C).

•Hægt er að geyma bæði hita og kulda íkúlum (“orkuboltum”) fylltum efnum sem hafa fasabreytingu við óskahitastig (-50°C....+60°C).

•Þrýstiloftshylki eru orkugeymslur.

•Með notkun orkubanka er hægt að lækka afltopp í fyrirtækjum.

11



Orkubankar.Orkubankar.Fiskvinnsla notar 250 l/mín. af vatni sem kælt er úr 8°C niður í 0,5°C, í 8 klst./dag.Kæliþörfin er 7,5×4,19×250/60 = 131 kW (3.773 MJ)Aflnotkun kælikerfisins er 45 kW

Skv. raforkutaxta (B1) greiðir fiskvinnslan 9.550 kr/ári/kWaf afltoppnum. Með því að keyra á ísbanka utan álagstíma (sama verð er greitt áfram fyrir orkunotkunina), þá sparar fiskvinnslan tæplega 430.000 kr/ári. (45×9.550)

Þar að auki gæti kælikerfið verið 66 kW í stað 131 kW !

Dæmi 2)

12



Orkubankar.Orkubankar.Keyrsla kælikerfis = kæling í vinnslu

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Tími (klst.)

Ála

g (%

)

Keyrsla kælikerfisKæling í vinnslu

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Tími (klst.)

Ála

g (%

)

Uppbyggingorku- eða ísbanka

Dæmi 2)

5

13




1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Tími (klst.)

Ála

g (%

)

Keyrsla loftpressu = Loftnotkun í vinnslu

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Tími (klst.)

Ála

g (%

)

Keyrsla loftpressuLoftnotkun í vinnslu

Þjöppun lofts áþrýstiloftshylki

14




•Geymslugeta ísbanka er 55-60 kWh/m³

•Geymslugeta “orkubolta” er 40-50 kWh/m³

•Geymslugeta 30% glýkóls (? t 5K) er 5,4 kWh/m³

•Geymslugeta miðst. vatns (? t 15K) er 17,5 kWh/m³

15



Endurnýting orku og vatnsEndurnýting orku og vatns

•Þar sem þörf er á bæði hitun og kælingu er tækifæri til endurnýtingar á orku og/eða vatni.

•Hægt er nýta orku og vatn betur með því að endurbæta eða endurhanna alveg (iðn-)ferla.

•Hentug aðferð til þess er PINCH greining.

6

16




Fiskþurrkun þarf 1.850 kW af varma til að þurrka fisk. Nánast öllum þessum varma er hent út sem heitu, röku lofti.Með því að setja varmaendurnýtingu sem færir varma fráútblæstrinum yfir í ferskloftsinntak (run-around-coil) er hægt að endurvinna 35% af varmanum að jafnaði* – eða minnka aflkaup um 650 kW með viðbótar 9,9 kW hringrásardælum og 15 kW aukaálagi á viftur.

Sparnaður er (650-9,9-15)×24×365 = 5.475.876 kWh/árieða (m.v. 1,85 kr./kWh) = 10.130.370 kr/ári

*) meðal-útihiti +5°C

Dæmi 3)

17




Útkastheit t, rakt loft

Nýtt loft

Hringrásað loft,

Hefðbundinn þurrkferill.

Hitari og vifta

+

Dæmi 3)

18




Útkastheitt, rak t loft

Ný tt loft

Hringrásað loft ,

Hitari og vifta +

-

+

Þurrkferill með varmaendurnýtingu.

Dæmi 3)

7

19




DÆLAKSB ETABLOCGN 032-125/112 G11Q = 12,24 m³/hH = 14,79 m.V.s.n = 2.845 sn /mín .P = 1,1 kW (3f/400 V/50Hz)Dælu hjól 122mm

8,5

14,5°C

8,5

14,5°C

PI

S25

S25

SF1

5 -

4 b

ar

DN

32

DN

50

ÞENSLUKERFl amcoFl excon 18/118 lítrar / 1 bar

S50S50

S25

RT

26

0 A

S8 PDS

S8

6-8m

m

6-8m

m

PI

0-6 bar0-6 bar

DN50

DN50

Rakt l oft á l eið út: 18°C / 60%rh Nýtt loft á leið inn : 5°C / 65%rh

Áfy

lling

/Lo

fttæ

min

g

Tæ

min

g /

Áfy

lling

TI

TI

Dæmi 3)

20



PINCH greiningPINCH greining

•PINCH þýðir að klípa eða klemma en líka að nurla og spara.

•Stöðluð aðferð við að lágmarka (aðföng) orku- og/eða vatnsnotkun, með hámörkun áendurnýtingu.

•Gerir kröfu um nákvæmar upplýsingar.

•Virðist lítið sem ekkert notuð á Íslandi.

21




0 40 80 120 160 200 240 280

20

40

60

80

100

120

140

160

Hita

stig

[°C

]

Varmaafl [kW]

20 60 100 140 180 220 260 300

PIN

CH*

?t =

9,6

K

Kæling 55 kW

Hitun 35 kW

*PINCH er sá staður þar sem minnsti hitastigsmunur er á milli "heita" og "kalda" flæðis.

8

22



PINCH reglur:PINCH reglur:

•1) Ekki skal færa orku yfir PINCH

•2) Ekki skal nota ytri kælingu ofan við PINCH

•3) Ekki skal nota ytri hitun fyrir neðan PINCH

23




75 kW

50°CFæðing

Upphaflegur ferill

82,5°C

35°C Afurð

120°C

100°C 150°C 70°C

60°CEndurnýting

100 kW

Utanaðkomandikæling95 kW

REACTOR

DISTILLATIONCOLUMN

130°C

Utanaðkomandihitun

75 kW

100°C

Fæðing

Frá REACTOR

Endurnýting

Afurð

T1[°C]

T2[°C]

Q[kW]

M×Cp[kW/°C] Gerð

kalt

hei tt

kalt

hei tt

1,50

1,25

2,50

2,00

75

100

175

170

100

70

130

35

50

150

60

120

Dæmi 4)

24




0 40 80 120 160 200 240 280

20

40

60

80

100

120

140

160

Hita

stig

[°C

]

Va rmaa fl [kW]

20 60 100 140 180 220 260 300

0 40 80 120 160 200 240 280

20

40

60

80

100

120

140

160

Hita

stig

[°C

]

Va rmaa fl [kW]

20 60 100 140 180 220 260 300

0 40 80 120 160 200 240 280

20

40

60

80

100

120

140

160

Hita

stig

[°C

]

Va rmaa fl [kW]

20 60 100 140 180 220 260 300

0 40 80 120 160 200 240 280

20

40

60

80

100

120

140

160

Hita

stig

[°C

]

Va rmaa fl [kW]

20 60 100 140 180 220 260 300

Dæmi 4)

9

25




0 40 80 120 160 200 240 280

20

40

60

80

100

120

140

160

Hita

stig

[°C

]

Varmaafl [kW]

20 60 100 140 180 220 260 300

PIN

CH*

?t =

9,6

K

Kæling 55 kW

Hitun 35 kW

*PINCH er sá staður þar sem minnsti hitastigsmunur er á milli "heita" og "kalda" flæðis.

Dæmi 4)

26




0 40 80 120 160 200 240 280

20

40

60

80

100

120

140

160

Hita

stig

[°C

]

Varmaafl [kW]

20 60 100 140 180 220 260 300

PIN

CH

*

15 kW

160 kW

40 kW

Dæmi 4)

27




15 kW

50°CFæðing

Endurbættur ferill

62,5°C

35°C Afurð

120°C

100°C 150°C 118°C

60°C

Endurnýting

60 kW

Utanaðkomandikæling55 kW

REACTOR

DISTILLATIONCOLUMN

130°C

Utanaðkomandihitun

35 kW

116°C

40 kW

60°C

100 kW

70°

70°

Niðurstaða:Ytri hitun fer úr 75kW í 35kW

eða minnkar um 40 kW (53,3%)

Ytri kæling fer úr 95kW í 55 kWeða minnkar um 40 kW (42,1%)

Dæmi 4)

10

28



Orkuverð vatns.Orkuverð vatns.•Reikna má út verð á kWh á heitu og köldu vatni með eftirfarandi

formúlu:

Verð [kr/kWh] = 0,859×Verð [kr/m³] / Hitastigsbreyting [K]

•Heitt vatn á Akureyri: 0,859×95 / (70-25) = 1,81 kr/kWh (2,4 kr/kWh)

•Heitt vatn í Reykjavík: 0,859×65,23 / (75-25) = 1,12 kr/kWh

•Heitt vatn á Dalvík: 0,859×43,39 / (60-25) = 1,06 kr/kWh

•Kalt vatn: 0,859×13,5 / (15-7) = 1,45 kr/kWh

•Kalt vatn: 0,859×13,5 / (25-7) = 0,64 kr/kWh

29



Takk fyrirTakk fyrirFrekari upplýsingar:

Dexta Orkutæknilausnir ehf.Glerárgötu 34600 Akureyri

Símar: 461-5710 / 894-4721Fax: 461-5711

[email protected]

orkusparnaður í iðnaði - orkustofnun€¦ · gauti hallsson - orkutæknifræðingur dexta...

Documents