Teollisen kierrätyksen teemaseminaari, Liiketoimintaa teollisista sivutuotteista 11.10.2016 Porissa.

1. Lämmön talteenoton mahdollisuudet teollisuudessa
Yyteri 11.10.2016

3. Teollisuuden lämmön talteenotto
- Olemassa olevien energiavirtojen hyödyntäminen
Potentiaalisia energianlähteitä ovat esimerkiksi:
>> prosessin jäähdytysvesi tai prosessiliuos
>> jätevesi
>> poistoilma tai –kaasu
>> vesistö, maaperä tai ulkoilma
>> savukaasut
>> kylmäkoneiden lauhdelämpö
Jopa 40% teollisuuden
primäärienergiasta jää
hyödyntämättä
Käyttämättä jäävä
energia on kaikkein
edullisinta

4. Teollisuuden lämmön talteenotto
Huomioitavat asiat:
1. Lämmönsiirtoratkaisut
2. Energian varastointi / synkronointi
3. Eri lämpötilatasojen hyödyntäminen
4. Älykäs ohjaus: automaation hyödyntäminen

5. - Uudenmaan Sairaalapesula Oy, Kerava
- Pyykkimäärä n. 7.000.000 kg vuodessa
- Pesuun käytettävä vesimäärä n. 70.000 m3 vuodessa
- 270 m3 päivässä
- 17 m3 tunnissa (2-vuorotyö, keskeytyvä)
- 4,7 l/s (hetkellinen maksimivirtaus n.14 l/s)
Esimerkki: pesulan jäteveden lämmön talteenotto

6. Alkutilanne Tammikuussa 2013, vanha järjestelmä:
Kunnossapito-ongelmat !
Raakavesi
verkosta
LTO-säiliö
5 m3
5-8°C 15-25°C
jätevesi
pesukoneilta 55-45°C
pesukoneille
viemäriin
45-35°C
pehmennys
Lisälämmitys
höyryllä
paineenkorotus
LTO-säiliö toimi ylivuoto-periaatteella
-> viemäriin menevän ja pesukoneille
lähtevän veden lämpötilat vaihtelivat
suuresti
Passiivisen LTO-putkiryhmän talteenoton
hyötysuhde vaatimaton

7. Tuleva jätevesi sisältää paljon nukkaa ja tekstiilien
kappaleita
Alkutilanne Tammikuussa 2013: ongelmat

8. Vanha LTO-patteri
- Nopea
likaantuminen
- Huono hyötysuhde
- Työläs
kunnossapito
Vanha esisuodatin
- Nopea
likaantuminen
- Työläs
kunnossapito
Alkutilanne Tammikuussa 2013: ongelmat

9. Järjestelmän suunnittelun ja mitoituksen pääperiaatteet:
1. Huoltovapaat laitteet, ”järkevä” mitoitus
2. Toimintavarmuus, erityisesti raakavesipuoli
3. Lämmön talteenoton hyötysuhteen maksimointi
Oleelliset ratkaisut:
1. Lämmönsiirrin: huoltovapaa MonoTube-lämmönsiirrin, 60mm vapaa
kanava
2. Jätevesipumppu: partikkelien läpäisy 65mm, taajuusmuuttajaohjaus
3. Puskurisäiliö: vanha LTO-säiliö tyhjennettiin ja otettiin puskurikäyttöön
4. Älykäs ohjaus: jätevesipumppua ohjataan raakaveden virtausmittauksen
mukaan. Lisäksi loppulämpötilan säätö.

10. Uusi järjestelmä, käyttöönotto Toukokuu 2013:
- Vanha LTO-säiliö hyödynnettiin puskurivarastona
- Ei tarvita jäteveden suodatusta
- Jätevettä pumpataan raakavettä vastaava määrä -> ei lämpöhukkaa
viemäriin
- Saavutetaan tavoitelämpötila ilman lisälämmitystä
Raakavesi
verkosta
puskurisäiliö
5 m3
jätevesi
pesukoneilta
55-45°C
viemäriin
40°C
pehmennys
raakavesisäiliö
5 m3
takaisinimusuojaus
(ilmaväli 50mm)
pesukoneille
5-8°C
jätevesipumppu
varaus
15-20°C
täyttöventtiili

11. Uusi LTO-järjestelmä
Raakavesisäiliö
PaineenkorotusLämmönsiirrin
Ohjauskeskus
Syöttöventtiili

12. Uusi LTO-järjestelmä
Raakaveden välisäiliö
(varaus
lisälämmitykselle)
Jätevesilämmönsiirrin
(avattavat päädyt)
Virtausmittaus

13. + Lämmön talteenoton hyötysuhteen ja tehon merkittävä parannus
* hyötysuhde: alle 30% -> yli 70%
* teho: n. 290kW -> 690 kW (keskimääräinen teho)
+ Esisuodatus voitiin jättää pois -> huoltovapaa järjestelmä
* käyttöönottovaiheen jälkeen (5/2013) ei huoltotoimenpiteitä
+ Prosessiveden lämmitys tavoitelämpötilaan kokonaan talteen otetulla
energialla
* vähentää ostoenergian (höyry) kulutusta
* vähentää energian ominaiskulutusta (kWh/kg pyykkiä)
Mitä saavutettiin

14. - Lindström Oy, Seinäjoki
Esimerkki: pesulan jäteveden lämmön talteenotto

15. Esimerkki :
Jätevedenpuhdistamo, Pori Luotsinmäki
Jätevesilämpöpumppu 200kW
- Lämmön talteenotto jätevedestä 12-4 C
- Lämmön laitoksen lämmitykseen 65 C
- Korvaa vanhan öljylämmityksen
Sisältäen:
- Erikoislämmönsiirtimet jätevedelle
- Korkealämpötila lämpöpumppu
- Lämpövaraajaa
- Täysautomaattinen pesujärjestelmä (CIP)
- Täydellinen ohjausjärjestelmä

16. Lämpöpumppu 200kW
Jätevedenpuhdistamo, Pori Luotsinmäki

17. Jätevesilämmönsiirrin
- Jaettu kahteen osaan, 50% toiminnassa
myös pesun aikana
- Myös mekaaninen puhdistus mahdollista
ilman liuospiirin tyhjennystä
Jätevedenpuhdistamo, Pori Luotsinmäki

18. Automaattinen puhdistusjärjestelmä (CIP)
Jätevedenpuhdistamo, Pori Luotsinmäki

19. Ohjausjärjestelmä (Fidelix)
Jätevedenpuhdistamo, Pori Luotsinmäki

20. Lämpövaraaja
Jätevedenpuhdistamo, Pori Luotsinmäki

21. Esimerkki: teollisuuslämpöpumppu
Lämpöpumppumoduulit 2 x 500kW (Saint-Gobain Securit, Hyvinkää)
Jäähdytys ja lämmitys yhdistetty:
- Prosessin jäähdytys 12 / 20°C
- Kiinteistön lämmitys 60°C

22. Esimerkki: teollisuuslämpöpumppu 2
Monitoimilämpöpumppu 200kW (Lindström Oy, Hämeenlinna)
Jäähdytys + ilmalämpöpumppu ->lämmitys:
- Tehdassalin IV-jäähdytys 12 / 7°C
- Ilmalämpöpumppu
- Tehtaan IV-lämmitys 35-55°C

23. 12°C
prosessin
jäähdytys
7°C
+ puhallinsähkö n.10kW
Tc=30°C
150 kW
40 kW
200 kW
Kiinteistön
lämmitys
Kaukolämpö
1500 kW
35°C
70°C
prosessin
lämmitys
40°C
5-8°C
raakavesi
pesuun
höyry
Hönkähöyry
ulos
1100 kW
200 kW
jätevesi
viemäriin
Lindström Oy, Hämeenlinna
ALKUTILANNE (1/2014)
- Jäähdytyksen kaikki lämpö
”harakoille”
- Hönkähöyry suurimmaksi osaksi
”harakoille”
- hävitään myös syöttövettä
- Kuuma jätevesi viemäriin
Esimerkki: useita talteenottoja

24. kompressorit
50 kW
12°C
prosessin
jäähdytys
7°C
puhallinsähkö 10kW
Tc=30°C
Te= -10 - +30
150 kW
200 kW Kiinteistön
lämmitys
Kaukolämpö
35°C
70°C
prosessin
lämmitys
40°C
30-40°C
raakavesi
pesuun
höyry
Hönkähöyry
250 kW
jätevesi
35 - 70°C
lauhde talteen
5-8°C30-38°C
40°C
35 - 55°C
- jäähdytyksen täysi LTO
- ilmalämpöpumppu
Lindström Oy, Hämeenlinna
TILANNE NYT (1/2015)

25. käyttövesi
IV-lämmitys
Prosessiveden
priimaus

26. + Jäähdytyksen lämpö suurimmaksi osaksi talteen
+ Hönkähöyryn energia suurimmaksi osaksi talteen
- vähentää sekä kaukolämmön että höyryn kulutusta
+ Hönkähöyryn lauhde palautuu, tarvitaan vähemmän uutta syöttövettä
+ Pesuvesi lämpenee kokonaan talteenotoilla
- höyryn kulutus vähentynyt merkittävästi
+ Öisin ja viikonloppuisin jäähdytyskone toimii ilmalämpöpumppuna
- vähentää kaukolämmön kulutusta
+ Kahdella energiavaraajalla saadaan siirrettyä talteenottojen tuottoa
lämmön kulutuksen aikaan
Mitä saavutettiin

27. Alykäs energiainvestointi
Suunnittelu
Järjestelmätoimitus
• Laitteet ja asennus
• Käyttöönotto ja koulutus
Huolto ja kunnossapito
Rahoitus
Säästöjen todentaminen
ja raportointi
ESCO-toimija
ASIAKAS
Maksut saavutettujen
säästöjen perusteella
(ESCO = Energy Service Company)
ESCO-mallin periaate

28. ESCO-mallin periaate

29. Kiitos ajastanne !
Kysymyksiä ?