sistema de fornecimento de calor de alta eficiência ......contato: eficiência de energia total...

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Tokyo Electric Power Company - 5 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 2 3 4 [°C] Temperatura máxima Temperatura mínima Temperatura máxima da água de escoamento tratada Temperatura mínima da água de escoamento tratada [mês] Energia elétrica Energia térmica Água fria Motor elétrico Compressor Trocador de calor (vaporizador) Válvula de descompressão Trocador de calor (condensador) Recuperação do calor Energia térmica Água de escoamento tratada Aquecimento Pressurização Descompressão Para a torre de resfriamento bomba de calor de recuperação térmica. Tanque de água quente Tanque de água fria Trocador de calor HP de água de esgoto (água fria) HP de água de esgoto (água quente) HP de recuperação energética (HP água gelada) HP de recuperação energética (HP água quente) Turbina (água fria) Água de escoamento tratada Torre de resfriamento HP DB Turbina refrigeradora Cliente HP Tanque de água fria Tanque de água quente HP – Bomba de calor que utilizada a água de escoamento tratada como fonte de energia DB – Bomba de calor de recuperação energética Escova de limpeza dos tubos Água de escoamento tratada Filtro automático Tudo trocador de calor na bomba de calor Dispositivo com escova para limpeza dos tubos Descrição Geral ou Princípios do Sistema Características Sistema de fornecimento de calor de alta eficiência (aproveitamento de energia não utilizada , bomba de calor de recuperação térmica) A energia não aproveitada (da diferença de temperatura) do tratamento de rios, mares, esgotos, águas de escoamento tratadas e outros, onde no inverno é quente e frio no verão, podem aumentar a eficiência de operação das bombas de calor de recuperação térmica. Quando cargas de calor e frio coexistirem, bombas de calor de recuperação térmica que produzem simultaneamente água fria e quente podem ser utilizadas para melhorar a eficiência. Tanto no aproveitamento da energia não utilizada e bombas de calor de recuperação térmica, é mais razoável combinar com um sistema armazenamento de energia, adotando um sistema de bombas de calor de recuperação térmica que possa absorver a diferença dos horários de oferta e demanda de calor energético. Aqui é apresentado um exemplo de sistema de fornecimento de calor energético tendo como fonte de calor energético da água de escoamento tratadas (Centro tecnológico e comercial da nova Makurari) Característica do sistema de utilização de água de escoamento tratada - Instala-se um filtro automático na comporta de captação de água para eliminação das sujeiras flutuantes. Também se instala o dispositivo de escova de limpeza do tubo da bomba de troca de calor para evitar queda de eficiência da troca de calor por aderência de sujeiras dentro do tubo. Situação de operação do dispositivo do fonte de calor energético - A bomba de ar da água de escoamento e a bomba de ar de recuperação energética representam respectivamente 60% e 40% da carga anual do sistema de ar condicionado. Mecanismo da bomba de calor utilizando águas de escoamento tratadas ( Ar condicionado em operação durante o verão) Variação da temperatura ambiente externa e temperatura da água de escoamento tratada (de maio de 2006 a abril de 2007) Imagem do sistema utilizando bomba de calor de recuperação térmica Proporção de calor produzido anualmente por tipo de equipamento de geração de calor energético Diagrama do sistema da planta (no verão) e o sistema da comporta de processamento de águas de escoamento tratadas Palavra-chave O-24 Y4 sistema ou programa Z4 eletricidade F33 elétrica Fonte:JASE-W Tecnologias e Produtos Energéticos Inteligentes Japoneses http://www.jase-w.eccj.or.jp/technologies-p/index.html

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Tokyo Electric Power Company

- 5

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5

10

15

20

25

30

35

40

5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4

[°C]

Temperaturamáxima

Temperaturamínima

Temperatura máxima daágua de escoamento tratada

Temperatura mínima daágua de escoamento tratada

[mês]

Energia elétrica

Energia térmica

Águafria

Motor elétricoCompressor

Trocador de calor(vaporizador)

Válvula dedescompressão

Trocador de calor(condensador)

Recuperaçãodo calor

Energia térmica

Água deescoamento

tratadaAquecimento

Pressurização

Descompressão

Para a torre de resfriamento

bomba de calor de recuperação térmica.

Tanque deágua quente

Tanque deágua fria Trocador

de calor

HP de água de esgoto (água fria)

HP de água de esgoto (água quente)HP de recuperação energética (HP água gelada)HP de recuperação energética(HP água quente)Turbina (água fria)

Água de escoamento tratada Torre deresfriamento

HPDB

Turbinarefrigeradora

Clie

nte

HP

Tanque de água friaTanque deágua quente

HP – Bomba de calor que utilizada a água de escoamento tratada como fonte de energiaDB – Bomba de calor de recuperação energética

Escova de limpeza dos tubosÁgua de escoamentotratada

Filtro automático

Tudo trocador de calor na bomba de calor Dispositivo com escova para limpeza dos tubos

Descrição Geral ou Princípios do Sistema

Características

Sistema de fornecimento de calor de alta eficiência(aproveitamento de energia não utilizada , bomba de calor de recuperação térmica)

A energia não aproveitada (da diferença de temperatura) do tratamento de rios, mares, esgotos, águas de escoamento tratadas e outros, onde no inverno é quente e frio no verão, podem aumentar a eficiência de operação das bombas de calor de recuperação térmica.

Quando cargas de calor e frio coexistirem, bombas de calor de recuperação térmica que produzem simultaneamente água fria e quente podem ser utilizadas para melhorar a eficiência.

Tanto no aproveitamento da energia não utilizada e bombas de calor de recuperação térmica, é mais razoável combinar com um sistema armazenamento de energia, adotando um sistema de bombas de calor de recuperação térmica que possa absorver a diferença dos horários de oferta e demanda de calor energético.

Aqui é apresentado um exemplo de sistema de fornecimento de calor energético tendo como fonte de calor energético da água de escoamento tratadas (Centro tecnológico e comercial da nova Makurari)

Característica do sistema de utilização de água deescoamento tratada- Instala-se um filtro automático na comporta de

captação de água para eliminação das sujeirasflutuantes. Também se instala o dispositivo deescova de limpeza do tubo da bomba de trocade calor para evitar queda de eficiência datroca de calor por aderência de sujeiras dentrodo tubo.

Situação de operação do dispositivo do fonte decalor energético- A bomba de ar da água de escoamento e a

bomba de ar de recuperação energéticarepresentam respectivamente 60% e 40% dacarga anual do sistema de ar condicionado.

Mecanismo da bomba de calor utilizando águas de escoamento tratadas

( Ar condicionado em operação durante o verão)

Variação da temperatura ambiente externa e temperatura da água de escoamento tratada

(de maio de 2006 a abril de 2007)Imagem do sistema utilizando bomba de calor

de recuperação térmica

Proporção de calor produzido anualmente por tipo de equipamento de geração de calor energético

Diagrama do sistema da planta (no verão) e o sistema da comporta de processamento de águas de escoamento tratadas

Palavra-chaveO-24 Y4 sistema ou programa Z4 eletricidade F33 elétrica

Fonte:JASE-W Tecnologias e Produtos Energéticos Inteligentes Japoneses http://www.jase-w.eccj.or.jp/technologies-p/index.html

Contato:

Efic

iênc

ia d

e en

ergi

a to

tal

Volume de venda de energia térmica (GJ)

Centro tecnológico e comercial da nova Makuhari : Áreas com aproveitamento da energia não utilizada (água de rios, água subterrânea, águas de escoamento tratadas)

Eficiência de energia total das áreas (DHC) de abastecimento de calor energético da nossa empresa

Resultado estimado dos efeitosde redução de CO₂

Bomba de calor aproveitando o calordas águas de escoamento

Redução deaproximadamente 51%

(cerca de 10 mil ton. CO₂)

CO2

O-24Efeitos de Economia de Energia e Itens Específicos

(Obs): - Excluídos as plantas instaladas

com o sistema de co-geração.- Eficiência da energia total =

volume de venda de energia térmica / volume de uso de combustível primário

Fonte: Boletim de empresas de fornecimento de calor energético Edição 2007 (baseado em resultados obtidos no ano 2006)

JAPÃO

Implementações Realizadas ou Previstas

� Casos de implantação de sistemas de aproveitamento de energia não utilizada (diferençade temperatura)(1) Esgoto, águas de escoamento tratadas, águas semi escoadas (águas residenciais

eliminadas: 6 áreas(2) Águas de rios: 4 áreas(3) Águas marinhas: 4 áreas(4) Águas subterrâneas: 3 áreas

� Bomba de calor de recuperação térmica (uso simultâneo do calor e do frio): cerca de 300unidades

� Através do aproveitamento da energia não utilizada e da bomba de calor de recuperação térmica,pode se obter um efeito de primeira qualidade dentre as instalações das áreas de abastecimento decalor energético em nossa empresa.

� O cálculo dos efeitos deredução de emissão de CO₂indica que foi reduzido emaproximadamente 10 miltoneladas de CO₂.

(Obs) O coeficiente médio nacional DHC do volume de emissão de CO₂ por unidade de venda de de calor energético foi comparado com a perfomance no Centro tecnológico e comercial da nova Makuhari e o efeito foi calculado baseado na quantidade de calor energético vendido durante o ano desta área.

� Como as operações de resfriamento de água foram abolidas, foi economizado cerca de 12 miltoneladas anuais de água.

� No Japão, aplica-se um “sistema tributário de incentivo para investimentos em modificações deestruturas para economia energética” (sistema tributário de energia).

� Premiações recebidas.- 32ª Edição Prêmio de Tecnologia de Climatização de Ambientes e Engenharia Sanitária (Dia 17 de

maio de 1994, Academia de Tecnologia de Climatização de Ambientes e Engenharia Sanitária)- Prêmio outorgado pelo Ministério do Meio Ambiente na área de prevenção de aquecimento global,

com o tema Divulgação e Implementação de tecnologia de contramedidas (Dia 7 de dezembro de2003, Ministro do Meio Ambiente Dra. Yuriko Koike)

Sistema urbano de aquecimento e refrigeração (DHC) por eletricidade →0,60~1,26

DHC tendo gás como fonte principal → 0,36~1,73

Método de co-geração utilizando recuperação de energia → 0,68~0,87

10.000.0001.000.000100.00010.000

1,40

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1,00

0,80

0,60

0,40

0,20

Tokyo Electric Power Company Holdings, Incorporatedwww.tepco.co.jp