Hitech-junij-2021-Page-10-Image-001

Toplota za energetski preobrat

Razogljičenje sistema energetske oskrbe je možno le z uvedbo trajnostnega ogrevanja in hlajenja stavb. Ustrezno tehnologijo proizvaja družba Ochsner Wärmepumpen GmbH. To srednje veliko podjetje se je na konkurenčnem tržišču uveljavilo z inovativnimi rešitvami za ogrevanje in hlajenje, med katerimi je tudi pametni regulator, ki so ga razvili v sodelovanju s Siemensom.

Iz revije Hi!tech 1/21, junij 2021

Kaj imajo skupnega sveži zrak, mestna kanalizacija in energetsko potratni industrijski procesi? Če se niste še nikoli vprašali, kako je mogoče brez kurilnega olja in plina ogrevati stavbe, proizvodne hale in mestne četrti, potem boste verjetno samo skomignili z rameni. Ne pa tudi Karl Ochsner, družbenik in poslovodja družbe Ochsner Wärmepumpen GmbH s sedežem v Linzu. Družinsko podjetje, Ochsner je namreč predstavnik pete generacije, je bilo ustanovljeno že daljnega leta 1872 kot kotlarna, od leta 1992 naprej pa proizvajajo izključno toplotne črpalke. 

 

Karl Ochsner ve skoraj vse o tem, kako se izdelujejo ogrevalni in hladilni sistemi, ki za svoje delovanje ne potrebujejo fosilnih goriv. Skoraj 220 zaposlenih v njegovem podjetju razvija, proizvaja, postavlja in vzdržuje naprave, ki imajo to sposobnost, da energijo za proizvajanje toplote ali hladu pridobivajo iz okolja. Vendar pa za to potrebujejo elektriko. Stavbe, ki se ogrevajo s pomočjo modernih toplotnih črpalk, namreč pridobijo okoli 75 % energije iz okolja, preostanek pa pride iz vtičnice.

130 stopinj Celzija lahko znaša procesna temperatura modernih toplotnih črpalk

Od stranskega posla do cvetoče tehnologije

Ko je Karl Ochsner starejši, oče današnjega poslovodje, leta 1978 začel s proizvodnjo toplotnih črpalk, se je tehnologija uporabljala predvsem za delovanje manjših hranilnikov tople vode v enodružinskih hišah, za ogrevanje pa so se še naprej praviloma uporabljali les, kurilno olje ali plin. "Za mojega očeta je bil to na začetku samo postranski posel, saj je bil tudi na mednarodnih strokovnih sejmih s tisoči razstavljavcev takrat pogosto edini, ki je razstavljal toplotne črpalke", pove Karl Ochsner. 

 

Od takrat se je marsikaj spremenilo. Zavedanje o podnebnih in političnih izzivih je bilo vedno večje, s tem pa tudi povpraševanje po toplotnih črpalkah. In to povsem upravičeno, saj so konec koncev za okoli 40 % globalnih izpustov CO₂ krive prav stavbe oziroma predvsem način njihovega ogrevanja in hlajenja. Če bi se več stavb upravljalo na bolj učinkovit in trajnejši način, bi s tem lahko občutno zmanjšali njihov ogljični odtis. Za to pa potrebujemo alternativne sisteme ogrevanja – na primer toplotne črpalke. Karl Ochsner jasno pove: "Ni energetskega preobrata brez toplotnega preobrata. In ni toplotnega preobrata brez toplotne črpalke."

Narejeno v Avstriji: od leta 1978 pri Ochsnerju proizvajajo toplotne črpalke.

Ključna komponenta energetske prihodnosti

Toplotne črpalke so ključna komponenta trajnostnih energetskih sistemov prihodnosti. Ravno v povezavi z elektriko iz obnovljivih virov pa pridejo njene prednosti do polnega izraza. Če jo na primer napajamo z elektriko iz sončnih panelov na strehi, lahko deluje brez škodljivih izpustov. V povezavi z omrežno robno tehnologijo (Grid Edge Technology) pa lahko prispeva tudi k izravnavi bremen v elektroenergetskem omrežju, saj lahko energijo shranjuje v obliki toplote ter se tako fleksibilno prilagaja ponudbi in povpraševanju po električni energiji. "Toplotna črpalka lahko obratuje, ko je elektrike dovolj, oziroma se enostavno izklopi, ko je elektrika draga ali pa je ni dovolj, ne da bi se pri tem morali odreči udobju", pravi Karl Ochsner.

 

Vse to je danes možno zaradi neprestanega razvoja tehnologije v preteklih letih. K temu razvoju je veliko prispevalo in še vedno prispeva tudi Ochsnerjevo podjetje. "Brez inovacij ne bi več obstajali," pove Karl Ochsner. Tako je podjetju uspelo občutno povečati učinkovitost toplotnih črpalk zrak-voda. Ti sistemi namreč kot vir toplote uporabljajo zrak iz okolice. "Geotermalne toplotne črpalke so dolgo veljale kot zlati standard. Danes pa vemo, da so toplotne črpalke na zrak in vodo ne samo enako učinkovite, ampak v primernih pogojih na letni ravni celo bolj učinkovite."

 

Še pomembnejši vidik na področju trajnostne energetske oskrbe pa je razvoj pri večjih energetskih postrojih. "Tu govorimo o zmogljivostih do 2,5 megavata", pravi Karl Ochsner. "Sodobni sistemi dosegajo procesne temperature do 130 stopinj Celzija. O tem smo prej lahko samo sanjali." S tem se je občutno razširil krog uporabe toplotnih črpalk: "Danes naše toplotne črpalke ogrevajo in hladijo letališka poslopja, nakupovalna središča in nebotičnike", pove Karl Ochsner.

 

Še vedno pa veliko potenciala ostaja neizkoriščenega. Tako naj bi bila še posebej zanimiva uporaba toplotnih črpalk povsod tam, kjer nastaja odpadna toplota, na primer pri industrijskih procesih. "Ta energija mnogokrat neizkoriščena izpuhti v zrak", pravi Karl Ochsner. S pomočjo toplotnih črpalk bi to toploto lahko pridobivali nazaj ter jo uporabili za ogrevanje, pripravo tople vode ali pa industrijske procese. "Tudi komunalne odpadne vode imajo velik potencial, ki ga moramo le izkoristiti."

Usklajen celostni paket

Če želi biti podjetje uspešno na trgu, ni dovolj, da se osredotoči samo na zmogljivost svojih izdelkov, ampak mora ponudba vsebovati celotni paket storitev. Tega se nihče ne zaveda bolj kot poslovodja srednje velikega podjetja, ki že desetletja konkurira velikim podjetjem. Zato pri Ochsnerju izdelujejo toplotne črpalke zrak - voda, ki so ne samo učinkovite, ampak se uvrščajo tudi med najlažje na tržišču. Podjetje v ta namen uporablja hladilna sredstva, ki omogočajo optimalno delovanje črpalk, so okolju prijazna in ponujajo največjo možno varnost. V zadnjih letih pa so se pri Ochsnerju posvetili tudi enostavnosti uporabe svojih toplotnih črpalk.

 

Ravno pri vprašanju upravljanja naprav so kupci postali občutno bolj zahtevni. "Danes uporabniki zahtevajo upravljanje sistemov preko pametnega telefona", pravi Karl Ochsner. V ta namen je podjetje za svoje toplotne črpalke razvilo nov regulator, ki omogoča upravljanje preko oblaka. Pri tem je moči združilo s Siemensom, ki je v projekt prispeval svoje znanje in izkušnje na področju digitalizacije. Siemensovi regulatorji iz družine Climatix ter oblačna rešitev Climatix IC so bili tako odlična izhodiščna točka za razvoj novega produkta.

 

Rezultat sodelovanja je rešitev, ki v polni meri izkorišča potencial oblaka, saj kupcem omogoča upravljanje toplotne črpalke na daljavo preko aplikacije. Novi regulator koristi tudi zaposlenim pri podjetju Ochsner, saj lahko naprave kupcev posodabljajo preko oblaka neposredno s svojega delovnega mesta ter na daljavo izvajajo optimizacijo delovanja in odpravljanje napak. "Z oddaljenim servisiranjem lahko pogosto problem odpravimo, še preden ga kupec zazna", pove Karl Ochsner. Kupci so zato bolj zadovoljni, podjetje pa s tem prihrani čas, ker službene poti z namenom servisiranja niso več potrebne.

 

Za Ochsnerja se je partnerstvo s Siemensom v več pogledih izkazalo za optimalno. "Iskali smo namreč tehnološkega partnerja, katerega rešitve so v uporabi že 20 ali več let, saj tudi najboljša aplikacija ne pomaga, če kupca zebe", pove Karl Ochsner. Pri tem ne gre samo za fizične osebe, saj Ochsnerjeve naprave uporabljajo tudi bolnišnice in računalniški centri. "To je kritična infrastruktura, ki mora vedno delovati in pri njih si glede regulatorjev res ne moremo privoščiti eksperimentov", še razloži Ochnser. Zato je zanj varnost produktov na prvem mestu. "Ko govorimo o oblaku, vedno govorimo tudi o varnosti informacijske tehnologije in tu je naše zaupanje v Siemens na najvišji ravni", pravi Karl Ochsner, saj Siemens ne zagotavlja samo podporo regulatorjem v njihovi celotni življenjski dobi, ampak tudi varnostne oblačne rešitve. To podjetju Ochsner omogoča, da se osredotoča na svojo osnovno dejavnost, ki je hladilna tehnika in njeno upravljanje, ne da bi moralo sklepati kompromise pri navezavi na rešitev v oblaku.

 

Oba partnerja tako lahko izkoristita svoje prednosti pri razvoju tehnologije, ki prispeva k trajnejši energetski prihodnosti. "Gospodarstvo in industrija morata rasti v sozvočju z naravo. Skupaj smo pokazali, da je to možno, in tako izpolnili del naše dolžnosti do družbe, v kateri živimo", na koncu prepričano doda Karl Ochsner.

„Ni energetskega preobrata brez toplotnega preobrata. In ni toplotnega preobrata brez toplotne črpalke.“

Karl Ochsner, družbenik in poslovodja Ochsner Wärmepumpen GmbH