Branchen
Fernwärme
- Absorptionswärmepumpen werden meistens eingesetzt, um die Effizienz von Heizkesseln und/oder Kraft-Wärme-Kopplungen zu erhöhen.
Weitgehend unabhängig von der Rücklauftemperatur der Fernwärmenetze kann das Rauchgas der Heizwerke oder Heizkraftwerke zur Kondensation gebracht werden.
Bei Biomassefeuerungen können so über 30 % zusätzliche nutzbare Energie aus dem Rauchgas gewonnen werden, bei Gasfeuerungen über 10%. - Absorptionskältemaschinen werden eingesetzt, um mit Abwärme, die im Sommer oft nicht vollständig genutzt werden kann, Gebäude oder Produktionsprozesse zu kühlen. Dazu sind vor allem Sondermaschinen geeignet, die mit niedriger Temperatur betrieben werden, z.B. VL/RL = 70°C/55°C.
- Absorptionswärmetauscher werden eingesetzt, um den Rücklauf eines Fernwärmenetzes aktiv abzukühlen. Sie werden wie ein Gebietsumformer zwischen einem wärmeren Primärnetz und einem Sekundärnetz mit niedrigerer Temperatur installiert.
Damit steigt die Transportkapazität des Primärnetzes und mit dem kalten Rücklauf können oft zusätzliche Abwärmequellen erschlossen werden.
Jeder der genannten Maschinentypen kann auch kombiniert eingesetzt werden: So kann z.B. ein Absorptionswärmetauscher im Winter zur Erhöhung der Leitungskapazität und im Sommer als Kältemaschine eingesetzt werden.
Biomasse-Feuerungen
- Absorptionswärmepumpen sind bei Biomasse Feuerungen von besonderer Bedeutung, da der eingesetzte Brennstoff in großen Anlagen meist einen Wassergehalt von 40–55 % hat.
Da Absorptionsmaschinen Wärme als Antriebenergie verwenden, kann mit dieser Technologie die im Rauchgas enthaltene Feuchtigkeit fast vollständig zur Kondensation gebracht werden, ohne den Stromverbrauch spürbar zu erhöhen. Die Leistung einer mit frischem Waldhackgut betriebenen Biomasse Feuerung steigt so um mehr als 30%.
Da der Wassergehalt im Rauchgas nach der Kondensationsanlage sehr gering ist, sinkt der Energiebedarf zur Entschwadung.
Industrielle Prozesswärme und -kälte
- Absorptionswärmepumpen werden eingesetzt, um Abwärme, die auf niedrigem Temperaturniveau ungenutzt verlorengeht, auf höheres, nutzbares Temperaturniveau zu heben. Der Stromverbrauch ist < 1% der gelieferten Wärme, da zum Antrieb der Maschine Wärme eingesetzt wird.
Direkt mit Gas befeuerte Wärmepumpen können, wenn Abwärme auf niederem Temperaturniveau vorhanden ist, wie ein „Heizkessel mit 170% Wirkungsgrad“ eingesetzt werden. - Kategorie 2 Absorptionswärmepumpen stellen nutzbare Wärme zur Verfügung, deren Temperatur höher liegt, als die Antriebswärme der Maschine. So kann z.B. aus einer ungenutzten Abwärme bei 65°C Heißwasser mit 95°C erzeugt werden. Ca. die Hälfte der eingesetzten Antriebswärme wird dabei als Abwärme an die Umgebung abgegeben.
- Absorptionskältemaschinen werden eingesetzt, um mit Abwärme Gebäude oder Produktionsprozesse zu kühlen.
Auch im industriellen Bereich ist es oft attraktiv, die selbe Maschine im Sommer zur Kühlung und im Winter als Wärmepumpe einzusetzen.
Die industrielle Abwärme stammt je nach Art des Betriebs aus unterschiedlichen Quellen, wie z.B. Kühlwasser, Abwasser, Abluft oder Rauchgasströme aus der Produktion. Die individuelle Optimierung unter Berücksichtigung aller beteiligten Prozesse ist dabei entscheidend für ein erfolgreiches und wirtschaftliches Projekt.
Kraft-Wärme-Kopplung
Verbesserte Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) und
Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung (KWKK)
In der Kraft-Wärme-Kopplung wird mit Gasmotoren oder anderen Prozessen gleichzeitig elektrischer Strom und Wärme erzeugt. Im Fall einer Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung wird die Wärme dann mit einer Absorptionskältemaschine zur Kühlung eingesetzt.
Hier ergeben sich wiederum 2 Ansätze zum verbesserten Einsatz der Absorptionsmaschine:
- Als Kältemaschine kann z.B. der > 400°C heiße Abgasstrom eines Gasmotors zum Betrieb einer Double Stage Kältemaschine eingesetzt werden. So steigt die Kälteleistung der gleichen KWKK Anlage um ca. 40% im Vergleich zur Nutzung mit einer einfachen Single Stage Kältemaschine.
- Als Wärmepumpe eingesetzt, kann das Abgas eines Gasmotors zur Kondensation gebracht werden und der Brennstoffnutzungsgrad der KWK-Anlage auf > 100% gesteigert werden.