Ympäristöystävällinen lämpöpumppu käynnistyy kuin unelma
Turku Energian puhdistetusta jätevedestä tuottama kaukolämpö on niin ympäristöystävällistä, ettei sen parempaa voi kuvitella. Lämpöpumpun sähkömoottori käynnistetään pehmeästi, mikä vähentää laitteiston mekaanista kulumista ja säästää sähköverkkoa.
Turku Energia on investoinut noin 14 miljoonaa euroa jätevedenpuhdistamoon, jonka valtava, Friothermin toimittama lämpöpumppu on asennettu syvälle kallioon Kakolanmäelle. Kierrättämällä jäteveden sisältämän hukkalämmön Turku Energia pystyy vähentämään fossiilisten polttoaineiden käyttöä.
– Vuodenajasta riippuen puhdistettu jätevesi on lämpötilaltaan 9 - 20 astetta. Ja kun pumppaamme veden ulos, se on noin 5-asteista, sanoo käyttöinsinööri Janne Arko katsellen suurta maanalaista allasta teräksiseltä kävelysillalta.
Turku Energian tavoitteena on vähentää fossiilisten polttoaineiden käyttöä merkittävästi.
Puolet Turussa tarvittavasta kaukolämmöstä on tarkoitus tuottaa uusiutuvilla energialähteillä niinkin pian kuin vuonna 2015. Tämä laitos vähentää hiilidioksidipäästöjä 50 000 tonnia vuodessa.
|
| Janne Arko, Turku Energian käyttöinsinööri, on mielissään pystyessään korvaamaan fossiilisia polttoaineita jätevedenpuhdistuksessa tuotetulla energialla. |
Mitä erilaisimpiin käyttökohteisiin
Kallion sisällä on korvia huumaava meteli, jonka aiheuttaa lämpöpumpun 6 500 kW:n tehoinen sähkömoottori. Janne Arko kertoo, että 10 kV:n jännitteellä toimiva moottori käyttää kompressoria vaihdelaatikon välityksellä. Sovellukseen valittiin pehmeäkäynnistin, vaikka ympäri vuorokauden käyvä moottori pysäytetään ja käynnistetään vain huoltojen yhteydessä.
– Pehmeällä käynnistyksellä varmistetaan, ettei moottorin kanssa samaan muuntoasemaan liitettyjen asiakkaiden verkkojännite laske, kun moottori käynnistetään, hän sanoo.
Solconin 2,2 tonnin painoinen pehmeäkäynnistin on jykevä vekotin, johon sisältyy verkko- ja ohituskatkaisija. Tyyppitunniste HRVS-DN 500-10000 paljastaa maksiarvot, jotka ovat 500 A ja 10 kV. Janne Arkon mukaan Solcon toimitti koteloidun käynnistimen täysin käyttövalmiina ja Beijer Electronicsilta saatiin asiantuntija-apua käyttöönotossa.
Solconilla pehmeäkäynnistimet eivät ole vain tuote monien tuotteiden joukossa. Yritys on erikoistunut nimenomaan pehmeään käynnistykseen. Kaikenkattavasta valikoimasta löytyy erikokoisia analogisia ja digitaalisia malleja, sekä koteloituina että koteloimattomina. Käyttökohteita on mitä erilaisimpia. Beijer Electronics varastoi useita pehmeäkäynnistinmalleja.
|
| – Helppokäyttöinen ja luotettava tuote, Janne Arko sanoo Solconin pehmeäkäynnistimestä. |
Selkeitä etuja
Maailmasta ei löydy montaa toimittajaa, joka pystyisi toimittamaan tämän kokoluokan pehmeäkäynnistimiä.
– Ja Solconin lyhyt, ainoastaan neljän viikon pituinen toimitusaika helpotti tiukkaa aikatauluamme, Janne Arko kiittelee ja lisää, että lämpöpumppu on ollut käytössä keväästä 2009 lähtien.
Suorakäynnistyksessä moottori saavuttaa yleensä muutamassa sekunnissa täyden pyörimisnopeutensa ja käynnistysvirta on 6 - 7 kertaa nimellisvirtaa suurempi. Samalla moottoriin ja välityksiin kohdistuu suuri mekaaninen rasitus.
Turku Energian sovelluksessa pehmeäkäynnistimen edut ovat selkeät. Hyödyntämällä HRVS-DN 500-10000 -pehmeäkäynnistintä käynnistysaika piteni 16 sekuntiin ja tarvittava käynnistysvirta on ainoastaan 3 kertaa nimellisvirtaa suurempi.
Hallittu käynnistys siis tasoittaa sähköverkkoon kohdistuvaa rasitusta. Pienemmät sulakkeet ja edullisemmat kaapelointikulut pienentävät energia- ja asennuskustannuksia. Etujen luettelo ei pääty tähän:
– Laitteiston mekaaninen kuluminen pienenee verrattuna siihen, että käynnistys tapahtuisi korkealla käynnistysmomentilla, kiteyttää Janne Arko.
Hän kuvailee pehmeäkäynnistintä, jossa ei ole liikkuvia osia, varsin luotettavaksi. Ohituskäyttö pidentää sen ikää, koska virta johdetaan pehmeäkäynnistimen ohi moottorin saavutettua täyden nopeutensa. Tämä toiminto vähentää myös lämpenemistä.
|
| Pehmeä käynnistys pidentää lämpöpumpun ikää ja säästää sähköverkkoa. |
Kaukolämpöä ja -kylmää
Kaukolämpö on Turun yleisin lämmitysmuoto ja sen osuus markkinoista on noin 90 prosenttia. Maan alla kulkee yli 300 km kaukolämpöputkia, joita pitkin toimitetaan lämpöä 2 400 kiinteistölle.Tuhannesta kuutiosta jätevettä tunnin aikana kierrätettävä lämpö vastaa 8:aa prosenttia kaupungin koko kaukolämpötarpeesta. Laitos tuottaa 22 MW kaukolämpöä ja 14 MW kaukokylmää, esimerkiksi toimistotilojen ja tietokonehallien viilentämiseksi.
Kakolanmäen jätevedenpuhdistamon läpi virtaa 2 000 – 10 000 kuutiota vettä tunnissa. Jotta sen hukkalämpöenergia saataisiin hyötykäyttöön, tänne on suunnitteilla yksi lämpöpumppu lisää. Kalliossa on tilaa.
