80 likes | 217 Views
Kombinert kjølemaskin/varmepumpe – Tungregnesenteret, NTNU. 750 kW kjølemaskin med høytemperatur varmegjenvinning – Tungregnesenteret, Gløshaugen, NTNU. Kombinert kjølemaskin/varmepumpe – Tungregnesenteret, NTNU. Tungregnesenteret – kjøleanlegg. Tungregnesenteret – NTNU
E N D
Kombinert kjølemaskin/varmepumpe – Tungregnesenteret, NTNU 750 kW kjølemaskin med høytemperatur varmegjenvinning – Tungregnesenteret, Gløshaugen, NTNU POWERPOINT PRESENTATION
Kombinert kjølemaskin/varmepumpe – Tungregnesenteret, NTNU Tungregnesenteret – kjøleanlegg • Tungregnesenteret – NTNU • Kjøling av CRAY-maskiner i "Byggteknisk" • Dagens kjølebehov – konstant ca. 500 kW • Temperaturnivå isvannskrets – 10/17 °C • Kjøling leveres i dag først og fremst fra store kjøle-maskiner i Realfagbygget (sentrifugalmaskiner) • Oppdraget • Nye CRAY-maskiner med økt kjølebehov – 750 kW • NTNU ønsker nå gjenvinning av overskuddsvarme til fjernvarmenett på Gløshaugen (maks. 95 °C) • Standard kjølemaskiner er helt uegnet for formålet • Ny innovativ "high-tech" løsning • Installasjon av kombinert kjøleanlegg og høy-temperatur varmepumpe som kan varme vann opp mot ca. 80 °C NTNU Gløshaugen Bygg-teknisk
Kombinert kjølemaskin/varmepumpe – Tungregnesenteret, NTNU Tungregnesenteret – kjøleanlegg • Dagens situasjon • NTNUs interne fjernvarmenett er direkte koblet til Statkraft Varme sitt primærnett, >100 °C • Umulig å gjenvinne overskudds-varme til fjernvarmenettet • Ombygging • Bygging av ny varmevekslersentral ved NTNU mot primærnettet gir bl.a. mye lavere temperaturnivå • Diagrammet viser estimert tur- og returtemperatur for "Byggteknisk" etter 2012 • Høytemperatur varmepumpe (80 °C) kan levere varme til nettet det meste av året – gir meget høy varmegjenvinningsgrad Vanntemperatur (°C) Utetemperatur (°C)
Kombinert kjølemaskin/varmepumpe – Tungregnesenteret, NTNU Tungregnesenteret – kjøleanlegg • NTNUs fjernvarmenett – varmeeffektbehov • Målt ca. 14 MW effektbehov ved dimensjonerende utetemperatur (-19 °C) • Målt ca. 1 MW effektbehov sommerstid = beredning av varmtvann samt nettap • Installasjon av kombinert kjøle-/varmepumpeanlegg • Ca. 1,1 MW tilgjengelig kondensatorvarme • Anlegget kan levere all overskuddsvarme til NTNU fjernvarmenett det meste av året – ca. 7 GWh/år • Meget lavt netto energifor-bruk til kjøling – Grønn IT Effekt-varighetskurve 14 12 10 8 6 Varmebehov 4 Effekt [MW] Kjølebehov 2 Kond.varme 0 -2 -4 -6 Varighet [døgn]
Kombinert kjølemaskin/varmepumpe – Tungregnesenteret, NTNU Tungregnesenteret – kjøleanlegg • Høytemperatur kjøle- og varmepumpeanlegg • To-trinns anlegg med ammoniakk (R717) som arbeidsmedium – 50 bar skruekompressorer • Maksimalt utgående vann-temperatur ca. 80 °C • Ammoniakk som kuldemedium • 100% miljøvennlig, dvs. GWP = 0 • Egner seg i meget godt høytemperatur anlegg • Gir høyere prosesseffek-tivitet enn konvensjonelle kuldemedier • Giftig – krever særskilte sikkerhetstiltak
Kombinert kjølemaskin/varmepumpe – Tungregnesenteret, NTNU Tungregnesenteret – kjøleanlegg • Fordamper • Tilkoplet isvannskrets mot Tungregnesenteret • Kondensator • Tilkoplet returledningen etter "Byggteknisk" • Tørrkjøler • Plasseres før kondensatoren • Avgir overskuddsvarme og forhindrer at temperaturen blir høyere enn maks. utgående temperatur fra anlegget • Akkumulator • Fjernvarmenettet fungerer som akkumulator • Forutsetter bypassventil(er) på primærkrets
Kombinert kjølemaskin/varmepumpe – Tungregnesenteret, NTNU Tungregnesenteret – kjøleanlegg
Kombinert kjølemaskin/varmepumpe – Tungregnesenteret, NTNU Tungregnesenteret – kjøleanlegg • Ammoniakk-anlegg – utfordringer • Plassering av kjøle-/varmepumpeanlegget i transportsonen under bygget • Ammoniakk (R717, NH3) er et giftig kulde-medium. Utforming og drift av anlegget skal være i hht. Europeisk standard (NS-EN 378) • Innbygging av anlegget i gasstett kabinett • Gassdetektorer tilkoblet alarm osv. • To-trinns ventilasjonsanlegg med avkast på tak – ved lekkasje føres ammoniakk-gassen til en såkalt "scrubber" som vasker ut ammoniakken ved hjelp av finfordelt vann (vannspraysystem) • Krav til risiko- og sårbarhetsanalyse (ROS) ved installasjon av ammoniakk-anlegg • Detaljprosjektering – studentanlegg • Detaljprosjektering av COWI juni-august 2012 • Anlegget vil brukes som studentanlegg ved NTNU