La société de chauffage urbain de Ringsted, un grand fournisseur de chauffage urbain au Danemark, a réduit sa dépendance aux combustibles fossiles de 97 % après l’installation par Unicool d’un système innovant de récupération de chaleur utilisant des pompes à chaleur Geoclima construites avec la technologie de compresseur sans huile Danfoss Turbocor®.
Avec des réglementations environnementales de plus en plus strictes et des coûts croissants, les centrales de chauffage urbain s’éloignent des combustibles fossiles et se tournent vers les énergies renouvelables – et des technologies innovantes telles que les pompes à chaleur électriques et la récupération de chaleur – pour réduire leur impact environnemental et maintenir un chauffage abordable.
Par le passé, la société Ringsted, une station de chauffage centralisée fournissant de la chaleur à l’équivalent de 7 000 maisons individuelles sur un réseau de chauffage urbain de 124 km, a généré 75 % de sa chaleur à partir de sources renouvelables à l’aide de deux chaudières à biomasse alimentées par de la paille, d’une centrale de cogénération au gaz et d’un accumulateur de chaleur.
Cependant, l'entreprise a dû relever deux défis majeurs :
- Un engagement pour une production de chaleur sans CO2à 95 % d’ici 2020
- Nécessité d’éliminer 97 % du dioxyde de soufre (SO2) nocif émis par les gaz d’échappement
En 2020, Ringsted a introduit quatre nouvelles pompes à chaleur électriques, dont trois utilisent la technologie sans huile Turbocor®, et un nouvel épurateur pour éliminer le SO2 des gaz de combustion des chaudières à paille.
Les nouvelles pompes aident à capturer la chaleur qui serait autrement perdue et à la mettre à profit, en augmentant le COP, en maximisant la capacité thermique et en réduisant davantage son impact environnemental.
De plus, les pompes à chaleur remplissent deux fonctions importantes qui se traduisent par une efficacité économique :
- La pompe à chaleur HP01 récupère la chaleur de l’air extérieur pour la redistribuer via le réseau de chaleur urbain
- Deux pompes à chaleur Geoclima HP02 et HP03 alimentées par Turbocor® refroidissent les gaz de combustion pour garantir l’efficacité du nouvel épurateur, et éliminent le besoin d’alimenter l’épurateur en eau externe coûteuse. Ces pompes à chaleur refroidissent également les variateurs de vitesse qui alimentent le HP01 et la salle des équipements mécaniques, en récupérant la chaleur provenant de ces sources de refroidissement vers le réseau de chauffage urbain.
En utilisant intelligemment les pompes à chaleur, la société Ringsted a atteint ses objectifs de décarbonation tout en maintenant les prix à la consommation bas.
Pour obtenir le rendement le plus élevé de la pompe à chaleur tout en réduisant le prix du chauffage, Ringsted récupère la chaleur à la température la plus élevée possible.
- Les pompes à chaleur HP02 fonctionnent à une température de récupération de chaleur élevée (51 °C> ; 28 °Cde chaleur excédentaire provenant du laveur de chaudière à paille), ce qui se traduit par une capacité thermique élevée de 962 kW et un COP de 7,1.
- Le HP03, qui utilise la chaleur dissipée du HP0 1, la centrale de cogénération et le refroidissement du local de la centrale thermique, fonctionne également à une température de récupération de chaleur élevée, ce qui se traduit par une capacité thermique de 310 kW et un COP de 6,2.
- La température finale de la chaleur d’alimentation est suffisamment basse (58 °C) pour permettre un rendement élevé des trois unités.
La méthodologie de récupération de chaleur des pompes à chaleur Geoclima utilisant la technologie de compresseur Turbocor® améliore le COP de la centrale thermique jusqu’à 21 % et la capacité thermique de la centrale jusqu’à 31 %.
De plus, la technologie de récupération de chaleur et de température constamment équilibrée a rendu l’équipement de la société Ringsted plus fiable.
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Danfoss est le principal fabricant de compresseurs sans huile et fait figure de pionnier en produisant le premier compresseur à paliers magnétiques sans huile au monde pour l'industrie HVAC, Danfoss Turbocor®.
