Smakstart för miljövänlig fjärrvärme

Mer miljövänlig värme än den som Åbo Energi återvinner ur avloppsvatten är svårt att tänka sig. Den stora värmepumpens elmotor startas mjukt för att skona elnätet och minskar de mekaniska påfrestningarna på anläggningen. I den här intressanta artikeln ger Automation Regions medlemsföretag Beijer Electronics Automation AB ett exempel på sin verksamhet inom automation.

Janne Arko, driftsingenjör vid Åbo Energi, är stolt över att kunna minska användningen av fossila bränslen med värme från renat avloppsvatten.

Insprängt i berget, i anslutning till avloppsreningsverket på Kakolabacken, har Åbo Energi investerat i en jättelik värmepump från Friotherm. Hela anläggningen kostar motsvarande 150 miljoner kronor. Genom att återvinna den överskottsvärme som finns i avloppsvattnet minskar det finska energiföretaget sin användning av fossila bränslen.

– Det renade avloppsvattnet är mellan 9 och 20 grader beroende på tid på året, säger driftsingenjören Janne Arko som från en gångbrygga av stål blickar ner i den stora underjordiska bassängen. När vi pumpar ut det är temperaturen runt 5 grader.

Åbo Energi har som målsättning att kraftigt minska användningen av fossila bränslen. Redan år 2015 ska hälften av fjärrvärmebehovet produceras med hjälp av förnybara energikällor. Denna anläggning minskar de årliga koldioxidutsläppen med 50 000 ton.

Robust pjäs

Värmepumpens elmotor på 6500 kW fyller bergrummets inre med ett öronbedövande dån. Janne Arko berättar att motorn, som kräver 10 kV, driver kompressorn via en växellåda. Även om motorn går dygnet runt – den bara stoppas och startas i samband med service och underhåll – valde de att installera en mjukstartare.

– Mjuk start gör att de andra kunder som är kopplade till samma transformatorstation som motorn inte riskerar spänningsfall i nätet när motorn startas.

En mjuk start ökar värmepumpens livslängd och skonar elnätet.

Mjukstartaren från Solcon är med sin vikt på 2,2 ton en robust pjäs. Janne Arko berättar att den inkapslade mjukstartaren levererades i körklart skick, där tekniker från Beijer Electronics assisterade med intrimningen. Solocon är hårt specialiserat på just mjuk start och i sortimentet finns både analoga och digitala såväl som kapslade och okapslade modeller av varierande storlek för användning i de mest skiftande miljöer. Många av dessa mjukstartare är lagervaror hos Beijer Electronics.

Tydliga fördelar

Bara ett fåtal företag i världen kan leverera mjukstartare i den storleksklass som Åbo Energi behövde.

– Att Solcon kunde leverera på bara fyra veckor betydde mycket för vårt pressade tidsschema, säger Janne Arko som berättar att värmepumpen varit i bruk sedan våren 2009.

Generellt tar det några sekunder för en elmotor att vid direktstart nå full fart. Startströmmen är 6–7 gånger högre än den nominella strömmen. Samtidigt är motor och utväxling utsatta för stor mekanisk belastning.

I denna installation är fördelarna med mjuk start tydliga. Genom att i startögonblicket utnyttja mjukstartarens funktioner förlängs starttiden upp till 16 sekunder. Den startström som behövs är endast tre gånger den nominella. En kontrollerad start jämnar ut belastningen på elnätet; mindre säkringar och billigare kablage minskar dessutom energi- och installationskostnaderna. Men det finns fler fördelar.

– Det mekaniska slitaget på utrustningen blir heller inte lika stort som när starten sker med ett högt motorstartmoment, summerar Janne Arko. Jag skulle vilja beskriva mjukstartaren i termer av problemfrihet!

Den värme som återvinns ur tusen kubikmeter avloppsvatten i timmen motsvarar 8 procent av Åbos totala fjärrvärmebehov. Genom reningsverket på Kakolabacken rinner mellan 2000 och 10 000 kubikmeter vatten i timmen. För att dra nytta av överskottsvärmen planera Åbo Energi ytterligare en värmepump.