„SZÍNES-SZAGOS, HIDEG-MELEG”Szennyvíz hőenergiával hűtött-fűtött TIK

Susányi Tamásvezérigazgató

SZTE-DEAKKooperációs Kutatási Nonprofit Zrt.

MEGÚJULÓ ENERGIA – SZENNYVÍZ HŐENERGIA HASZNOSÍTÁSAHŐSZIVATTYÚ ALKALMAZÁSAÁVAL SZTE-TIK.

Szegedi Tudományegyetem 2010-ben hirdette meg a „Zöld Egyetem” programot

Eddigi eredmények: „Zöld Egyetem” világrangsorban a Szegedi

Tudományegyetem 2013-ban a 35. (2012-ben 52.) hely Európai egyetemek rangsorában pedig a 13. (2012-ben 15.)

helyet foglalta el.

A projekt egyik eredménye lehet, hogy ezen nemzetközi rangsorban az SZTE még előkelőbb helyre kerüljön.

SZEGEDI TUDOMÁNYEGYETEM, MINT KÖRNYEZETTUDATOS EGYETEM

SZTE, mint környezettudatos egyetem

Zöldegyetemi célok mellettKIEMELT CÉL A HATÉKONYSÁG!!!

HŐSZIVATTYÚ MINT ALTERNATÍV ENERGIA ÁTALAKÍTÓ

Egy fiatal magyar mérnök Heller László 1938-ban a Zürich-i Városháza fűtéséhez megtervezte az első korszerű, a polgári életben is használható hőszivattyút.

Működési elve:Kompresszor az áthaladó gázt összepréseli, amitől az

felmelegszik, mint a biciklipumpában a levegő. A 40-60 °C-ra felmelegedett gáz a meleg oldali hőcserélőben, a kondenzátorban találkozik a 10-20 °C-kal hidegebb visszatérő, lehűlt fűtővízzel és azt felmelegíti.

A hideg oldali hőcserélőben, az evaporátorban találkozik a nála 10-20 °C-kal melegebb környezeti közeggel,

ami lehet pl. 14-16 °C-os tisztított szennyvíz, amit lehűt.

A szennyvíz hőtartalma energiaforrás lehet, amely hőcserélőn keresztül hozzáférhető és hőszivattyú segítségével hűtésre, fűtésre megfelelő hőenergiává alakítható.

Egy köbméter víz (szennyvíz) 10 °C-os hőmérsékletváltozása 1,16 kWh energia-tartalom változással jár.

Gazdaságossága a gáz és az elektromos energia beszerzési árának arányától függ. A hőszivattyú működéséhez ugyanis a kinyerendő hőenergia harmad-negyed-ötöd részét be kell táplálni, jellemzően elektromos energia formájában a hőszivattyú rendszer kompresszorának hajtására.

A hőszivattyú minőségét a betáplált és átvitt energia aránya jellemzi. Ez az arány a COP (Coefficient Of Performance).

Színes – szagos – energiát hordoz

HŐSZIVATTYÚ HATÁSFOK / COP HŰTÉS-FŰTÉS

A COP tényezőt (jósági tényezőt) eltérő módon számítják fűtés és hűtés esetén. Hűtés esetén azt vizsgáljuk, mennyi hőt vontunk el egy rendszerből. Fűtés esetén a felhasznált energia nagy része is hasznosul fűtésre.

Hűtési-fűtési rendszerek hatékonyságadatai

Rendszer típusa COP tartomány

Levegő-víz hőszivattyú 3-3,5 Víz-víz hőszivattyú 3-5 Szennyvizes hőszivattyú 5-8 Villamos hűtési rendszer 2,5-3,2

Földgáz tüzelés COP egyenértéke Földgáz kazán 2,9-3,2

SZENNYVÍZHŐN ALAPULÓ HŐSZIVATYÚS RENDSZER HATÉKONYSÁGA

MI IS KELL HOZZÁ?

Kellő mennyiségű és minőségű szennyvíz Mennyiség és kivehető hőenergia 0C fok.

Megfelelő hatásfokkal rendelkező technológia Minél kisebb energiával minél nagyobb kivehető energia.

Potenciális felhasználó Tudja fogadni a rendelkezésre álló energia mennyiséget. Megfelelő távolságban legyen.

Hűtés-fűtés rendszere alkalmas legyen az alacsony hőfokú működésre.

Pénzügyi forrás a fejlesztéshez

SZENNYVÍZ HŐENERGIA FELHASZNÁLÁS FELTÉTELEI-KERETEI

Városi szennyvíz hálózat

Szennyvíz tisztító

TIK épületeHőszivattyú

Fűtési rendszer

Technológiai vízhálózat

Hőcserélő

Szennyvíz átemelő

SZENNYVÍZ HŐENERGIA HASZNOSÍTÓ RENDSZER FŐBB ELEMEI

MI JELENTHET PROBLÉMÁT?

Szennyvíz fizikai állaga, tulajdonságai! Mi van a szennyvízben? Minden amit beleteszünk, beleejtünk vagy a csapadék belemos a

hőcserélőt eltömítheti. Megoldás: Fésűs szűrő és zúzó daráló alkalmazása.

Szennyvízhez való technikai hozzáférés. Átemelőben vagy egyéb szennyvizes létesítményben illetve közvetlen

környezetében kiépíthető-e a hő-kinyerő rendszer.

Potenciális felhasználó szennyvíz hozzáféréstől való távolsága, közbenső közmű helyzet.

Energia továbbító hálózat (technológiai vízhálózat) kiépítés költségei. Közterület közműtelítettsége megengedi–e a kiépítést?

SZENNYVIZHŐN ALAPULÓ HŐSZIVATYÚS RENDSZER NEHÉZSÉGEI

SZENNYVIZHŐN ALAPULÓ HŐSZIVATYÚS RENDSZER KORLÁTOK

A RENDSZER KORLÁTAINAK MIBENLÉTE: ENERGIAKORLÁT!

Mennyi a rendelkezésre álló minimális mennyiségű szennyvíz? - 1,5MWh nagyságrendű energiához 135 m3/óra szennyvíz közel 10 0C-os hőmérséklet változtatásával jutunk.

Milyen mértékben hűthető? – A szennyvízkezelőbe beérkező feldolgozandó szennyvíz hőmérséklete 8 C0 alatt lassítja a bomlást és a feldolgozást!

Megoldás: Szabályozott mennyiségű energia kivétel.

Potenciális felhasználó szennyvíz hozzáféréstől való távolsága, közbenső közmű helyzet.

Energia továbbító hálózat (technológiai vízhálózat) kiépítés költségei. Vízmennyiség keringetésének energia igénye (rontja a COP-t).

Hűtés - Fűtés üzemmódban egyaránt működtethető, nincs szükség klímaberendezésre.

A rendszerbe bevitt (vásárolt), energia többszöröse kerül kinyerésre.

Nincs fosszilis energiafelhasználás, nincs CO2 és egyéb ÜHG kibocsátás. – Zöld ház –

Nem alakulhat ki életet veszélyeztető helyzet (CO, robbanás veszély).

Egyszerű, hatékony felügyelet, vezérelhetőség.

Jelentősen csökken a gáztól való függőség.

SZENNYVIZHŐN ALAPULÓ HŐSZIVATYÚS RENDSZER ELŐNYEI

A szűrt szennyvíz egy hőcserélővel ellátott nyomó-vezetéken folyik keresztül, az átfolyó szennyvíz (hőenergiáját elvonva) vissza kerül a rendszerbe.

Jellemzője, hogy szinte kizárólag új építések esetén alkalmazható és viszonylag kisebb energia kivételre alkalmas.

HŐSZIVATTYÚS SZENNYVIZHŐ HASZNOSÍTÁS TECNOLÓGIA 1

40-65 0C 10 0C

6 0C

30-50 0C

(átl.15 0C)

Fűtés a szennyvízből, míg hűtés a tengervízből történik.

HŐSZIVATTYÚS ENERGIA SZÁLLÍTÁS RENDSZERTECHNIKÁJA / SKANDINÁV MODELL

HŐSZIVATTYÚS ENERGIA SZÁLLÍTÁS RENDSZERTECHNIKÁJA / MAGYAR SZABADALOM

Tartalma: Definiálja a teljes energiaellátó rendszert, minden elemében / szennyvíz hőenergia kinyerése, továbbítása, hőenergia biztosítása az épület hűtés-fűtési rendszerében.

SZABADALMI VÉDETTSÉG:Szellemi Tulajdon Nemzeti Hivatalánál 2011. augusztus 29-én indított eljárás.(bejelentés ügyszáma: PCT/2011/000089)

A bejelentett nemzetközi szabadalmi igény közzététele WO 2012/028892 számon 2012. március 8.-án megtörtént, a magyar szabadalmi igény közzétételének dátuma 2012. május 2.

HŐSZIVATTYÚS ENERGIA SZÁLLÍTÁS RENDSZERTECHNIKÁJA / MAGYAR SZABADALOM

Jellemzői:

Utólagosan beépíthető megoldás. Kis helyre beépíthető / pl. szennyvíz átemelő telep ülepítő aknájába. Nagymennyiségű (MWh nagyságrendű) energia kinyerésére alkalmas. Speciális, csőköteges hőcserélőket tartalmaz.

A szennyvíz darabos tartalma nem tud kiülni a hőcserélőben, és a hőcserélő belsejét automatikusan tisztítja. Elegendő az éves, max. féléves tisztítási gyakoriság.

Könnyen, egyszerűen karbantartható

SZENNYVÍZHŐ HASZNOSÍTÁS KIVITELEZÉS ELŐTT ÁLLÓ PROJEKT JELLEMZŐI

TERVEZETT PROJEKT CÉLJA

SZTE TIK épületének fűtés-hűtés rendszer korszerűsítése, költséghatékonyabbá tétele

megújuló (szennyvízből nyert) energia felhasználásával.

Nagyságrend: 20 ezer m2

1,5 MW

PROJEKT STAKEHOLDERS

PM

EU-s pályázat

SZTE

Műszaki ellenőr

Technológia gazda

Tervező

Önkormányzat

Kivitelező

Szegedi Vízmű Zrt.

SZTE TIK SZENNYVÍZHŐN ALAPULÓ FŰTÉS-HŰTÉS MŰSZAKI KERETEK

Jelenlegi állapot: Fűtés: 4db 500kW-os VIESSMANN gázkazán

radiátor, fan-coil, légkezelők által biztosítva Hűtés: 3db 700kW-os folyadékhűtő

332db fan-coil anemosztát, 13db légkezelővel

Tervezett rendszer elemei: Szennyvíz szűrő és hőcserélő rendszer (6db 250kW) Technológiai vízvezeték és vezérlőhálózat

Energia továbbítás Szennyvízátemelőtől a TIK. Épületébe TIK épületben 2db 750kW-os CARRIER hőszivattyús

rendszer kiépítése Az épület fűtési rendszerének átalakítása alacsony hőre

Eredmények: 4db VIESSMANN gázkazánból 2db leállítása

- közel 170 tonna CO2 környezeti terhelés csökkenés /év

3db Folyadékhűtőből 2db kiváltása - 322-ezer kWh elektromos energia megtakarítása / év

Teljesítmény lekötési díjak csökkenése

Korszerű, új, garanciális légtechnikai rendszer

Felszabadul kettő folyadékhűtős rendszer hőcserélőkkel

SZTE TIK SZENNYVÍZHŐN ALAPULÓ FŰTÉS-HŰTÉS TERVEZETT PROJEKT KERETEK

Megtakarítások:Fűtés rendszer megtakarítás 10,9 M Ft/évHűtési rendszer megtakarítása 11,4 M Ft/évEnergia lekötés megtakarítása 5,8 M Ft/ évÖsszesen (bruttó) 28,1 M Ft/ év

Járulékos költségek:Szennyvíz igénybevételi díj - 2,5 M Ft/ évÜzemeltetési költség többlet - 4,0 M Ft/ év

Egyenleg:Fűtés /hűtés rendszer megtakarítás 28,1 M Ft / évJárulékos költségnövekedés -6,5 M Ft / évMegtakarítások összesen: 21,6 M Ft / év

SZTE TIK SZENNYVÍZHŐN ALAPULÓ FŰTÉS-HŰTÉS TERVEZETT MEGTAKARÍTÁSOK

Pályázati lehetőség:KEOP 2012 4.10.0/B pályázati keretek szerint

- Pályázati támogatás intenzitása 100 %,

Előkészítés - Elvi engedélyes tervek, szolgáltatókkal való egyeztetés - Tulajdonosi hozzájárulás, bejelentés MNV Zrt. felé. - Tanulmányterv

- Megvalósíthatósági tanulmány

Szükséges megállapodások:- Önkormányzat – szennyvíz hálózat és épület tulajdonosa- Szegedi Vízmű Zrt. – technológiai követelmény,

üzemeltetési megállapodás

SZTE TIK SZENNYVÍZHŐN ALAPULÓ FŰTÉS-HŰTÉS TERVEZETT PROJEKT KERETEK

Időütemezés:

- Pályázat megjelenés 2012. január 21. - Pályázat beadás (30 nap) 2013. március 25. - Hiánypótlás 2013. május - Pályázati döntés, szerződéskötés 2013. december - Építési engedély 2013. december - Kiviteli tervek 2014. május 31. - Kivitelezés /Közbeszerzési eljárás vége 2014. szept. 15. - Szerződéskötés 2014. október. 15. - Kivitelezés 2014. december 31. - Tartalék idő 30 nap/ Projekt elszámolás 2015. február 1.

SZTE TIK SZENNYVÍZHŐN ALAPULÓ FŰTÉS-HŰTÉS TERVEZETT PROJEKT ÜTEMEZÉS

Köszönöm a figyelmüket!

Susányi Tamásvezérigazgató

SZTE-DEAKKooperációs Kutatási Nonprofit Zrt.

MEGÚJULÓ ENERGIA – SZENNYVÍZ HŐENERGIA HASZNOSÍTÁSAHŐSZIVATTYÚ ALKALMAZÁSAÁVAL SZTE-TIK.