Alternative Energieverwendung mit industriellen Wärmepumpen

Nachhaltige Wärmeerzeugung für Fern- und Prozesswärme

Industrieanlagen und Fernwärmenetze stehen weltweit unter zunehmendem Druck, die fossile Wärmeerzeugung durch nachhaltige Alternativen zu ersetzen. Moderne industrielle Wärmepumpen ermöglichen die effiziente Nutzung von Abwärme aus Prozessen, Meer-, Fluss- oder Prozesswasser als erneuerbare Energiequellen zu nutzen. Kombiniert mit Strom aus erneuerbarer Erzeugung liefern sie große Mengen CO₂-neutraler Prozesswärme für industrielle und kommunale Anwendungen.

DieHTT Heat Transfer Technology AG bietet mit ihren BUCO-Fallstromverdampferanlagen bewährte Lösungen zur Energierückgewinnung und nachhaltigen Wärmeversorgung. Als Verdampfer in Grosswärmepumpenanlagen gehören diese Fallstromwärmetauscher zu den effizientesten Komponenten zur Nutzung alternativer und ökologischer Energiequellen.

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BUCO-Fallstromverdampfer in Hochtemperatur-Wärmepumpensystemen

BUCO-Fallfilmverdampfer von HTT werden weltweit erfolgreich als Verdampfer in industriellen Hochtemperatur-Wärmepumpen eingesetzt. Sie basieren auf der Pillow Plate- oder Thermoplatten-Wärmetauschertechnologie, die außergewöhnlich hohe Wärmeübergangskoeffizienten (U-Werte) bietet.

Im Betrieb wird Prozess- oder Umgebungswasser - zum Beispiel aus Flüssen, Seen oder Meerwasser - gleichmäßig über offene Folienflächen verteilt. Der Wärmetauscher überträgt die Wärmeenergie unter optimierten Verdampfungsbedingungen auf das Kältemittel (z.B. NH₃ (Ammoniak), CO₂ (Kohlendioxid) oder R1234ze). Das Ergebnis sind robuste, energieeffiziente Systeme, die sich ideal für Abwärmerückgewinnung und Fernwärmeversorgung eignen.

Die wichtigsten Vorteile der BUCO Falling Film Verdampfer

Das BUCO Falling Film Design bietet herausragende thermodynamische und betriebliche Vorteile für industrielle Wärmepumpensysteme:

- Sehr hoher Wärmeübergangskoeffizient aufgrund der strukturierten Plattengeometrie
- Einstellbare Verdampfungstemperaturen zur Minimierung von Energie[S1 ]Verluste
- Bis zu mehreren Megawatt Wärmeübertragungsleistung pro Tauscher
- Zuverlässiger Betrieb auch bei Wassertemperaturen nahe dem Gefrierpunkt
- Keine Frostschäden durch oberflächenoffene Bauweise
- Leichte Reinigung während des Betriebs und geringer Wartungsaufwand
- Stabile Effizienz bei schwankenden Durchflussmengen und Temperaturniveaus
- Geringer Regelungsaufwand bei hohem COP (Coefficient of Performance)
- Lange Lebensdauer durch korrosionsbeständige Edelstahlausführung (V4A), auch für Seewasser geeignet

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Energiefluss und Systemintegration in industriellen Wärmepumpen

Innerhalb des Wärmepumpenkreislaufs nimmt der Fallfilmverdampfer den Umweltwärmestrom (Q₋u) aus den umgebenden Quellen auf. Dies ermöglicht eine effiziente Wärmerückgewinnung aus natürlichen oder industriellen Wassersystemen.

Typische Anwendungsszenarien:

• Nutzung von Meerwasser, Flusswasser oder Seewasser als Wärmequelle
• Abwärmerückgewinnung aus Prozesskühlung oder Kondensationsstufen
• Einbindung in Fernwärme- oder Fernwärmenetze
• Beitrag zu kohlenstoffneutralen industriellen Energiesystemen

Diese Technologie bildet eine Schlüsselkomponente in einer modernen nachhaltigen Infrastruktur, die es der Industrie und den Versorgungsunternehmen ermöglicht, die Wärmeversorgungsketten zu dekarbonisieren.

Anwendungsbeispiel: Wärmepumpen in Fernwärmesystemen

Ein Beispiel aus der Praxis verdeutlicht das Leistungspotenzial:
In einem küstennahen Wohngebiet wird kaltes Meerwasser von ca. 5 °C als Wärmequelle genutzt. Die BUCO-Fallstromverdampfer entziehen diesem Wasser Energie und liefern Niedertemperaturwärme (ca. 12-15 °C) an ein Primärnetz.

Diese Wärmeenergie wird dann von dezentralen Wärmepumpen in jedem Gebäude zur Erzeugung von Warmwasser (45 °C) und Brauchwasser (60 °C) aufbereitet. Das Ergebnis: ein vollständig CO₂-neutrales, sicheres und kosteneffizientes Heizsystem.

Lesen Sie mehr über erfolgreiche Fernwärmeprojekte die mit HTT-Technologie realisiert wurden.

Energieeffizienz und Umweltvorteile

Industrielle Wärmepumpen nutzen Umweltwärme und elektrische Energie zur Wärmeerzeugung weitaus effizienter als verbrennungsbasierte Systeme. Im Vergleich zu fossil befeuerten Heizkesseln reduzieren sie den Primärenergiebedarf um bis zu 70 % und erreichen Gesamtsystemeffizienzen (COP) von 3 oder höher.

Moderne Überwachungs- und Steuerungssysteme sorgen für einen stabilen Betrieb, eine schnelle Erkennung von Anomalien und eine optimierte Leistung über die gesamte Lebensdauer des Systems - ein Garant für Zuverlässigkeit und maximale Energieeffizienz.

HTT Heat Transfer Technology AG – Kompetenz und Innovation für industrielle Wärmelösungen

Die HTT Heat Transfer Technology AG verbindet jahrzehntelange Engineering-Erfahrung in der industriellen Kältetechnik und Prozesswärme mit kontinuierlicher Innovation. Auf dem Gebiet der Fallstromverdampfer für industrielle Wärmepumpen zählt HTT zu den führenden Anbietern in Europa und darüber hinaus.

Ein Vorzeigeprojekt in Kiel demonstriert das Potenzial einer großtechnischen CO₂-neutralen Fernwärmeversorgung mit Meerwasser als Wärmequelle - angetrieben durch die BUCO-Fallfilmtechnologie.

HTT entwickelt maßgeschneiderte Verdampfersysteme für Energieversorger, Versorgungsunternehmen und Industriekunden aller Größenordnungen und unterstützt damit den Übergang zu nachhaltigen und belastbaren Wärmeinfrastrukturen.

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Technischer Überblick über industrielle Wärmepumpensysteme

Technische Parameter	Beschreibung
Wärmetauscher-Typ	Fallfilm-Wärmetauscher (Pillow Plate, Open-Surface-Design)
Anwendung	Verdampfer in zentralisierten Wärmepumpensystemen
Wärmequellen	Seewasser, Flusswasser, industrielle Abwärme
Kältemittel	NH₃ (Ammoniak), CO₂ (Kohlendioxid), R1234ze oder andere
Leistungsbereich	Thermische Leistung im Multi-Megawatt-Bereich
Werkstoffe	Edelstahl (V4A) bis hin zu Titan, seewasserbeständig
Betriebsart	Überflutet, gepumpt oder Trockenexpansionsverdampfung
Einzigartige Merkmale	Keine Vereisung, einfache Reinigung, geringer Kontrollaufwand
Zielindustrien	Fernwärme-, Chemie-, Lebensmittel- und Energiesektor

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Wofür werden industrielle Wärmepumpen eingesetzt?

Industrielle Wärmepumpen sind für die Rückgewinnung und Aufbereitung von Wärme aus erneuerbaren oder Abfallquellen wie Meerwasser, Prozesswasser oder Abluft konzipiert. Sie liefern effiziente, CO₂-neutrale Wärme für industrielle Prozesse und Fernwärmesysteme und reduzieren so den Verbrauch und die Emissionen fossiler Energie erheblich.

Was ist ein BUCO Falling Film Verdampfer?

Ein BUCO Falling Film Verdampfer von HTT ist ein hocheffizienter, offener Wärmetauscher, der thermische Energie aus Umwelt- oder Prozesswasser auf ein Kältemittel überträgt. Er ermöglicht einen stabilen und nachhaltigen Betrieb in industriellen Hochtemperatur-Wärmepumpensystemen und unterstützt eine effiziente Abwärmerückgewinnung.

Welche Kältemittel sind für BUCO Falling Film Verdampfer geeignet?

HTT Falling Film Verdampfer arbeiten effizient mit natürlichen Kältemitteln wie Ammoniak (NH₃) und Kohlendioxid (CO₂) sowie mit modernen Kältemitteln mit niedrigem Treibhausgasverbrauch wie R1234ze, je nach spezifischem Systemdesign und Temperaturbereich.

Wie verbessern Falling Film Wärmeübertrager die Energieeffizienz?

Durch die Aufrechterhaltung eines kontinuierlichen dünnen Flüssigkeitsfilms auf der Wärmeübertragungsfläche erzielen Fallfilm-Wärmeübertrager eine hervorragende Wärmeübertragungsleistung bei minimalen Energie-Verlusten. Dies führt zu einer höheren Systemeffizienz, niedrigeren Betriebskosten und einer verbesserten langfristigen Zuverlässigkeit.

Können Falling Film Verdampfer in Meerwasser oder bei Temperaturen nahe dem Gefrierpunkt eingesetzt werden?

Ja. Dank ihrer Konstruktion mit offener Oberfläche und der korrosionsbeständigen Edelstahlkonstruktion (V4A) können BUCO Falling Film Verdampfer sicher mit Meerwasser und bei Wassertemperaturen nahe dem Gefrierpunkt betrieben werden, ohne dass die Gefahr einer Vereisung oder Beschädigung besteht.