Kaj je odpadna toplota v industrijskih procesih?
V različnih industrijskih procesih kot stranski produkt nastaja odpadna toplota, ki predstavlja neizkoriščeno energijo. Oprema, stroji ali industrijski sistemi med delovanjem sproščajo odvečno toploto. V tem članku obravnavamo več tem, povezanih z zgornjim vprašanjem.
Industrijska odpadna toplota se nanaša zlasti na preostalo toploto, ki nastane med industrijskimi postopki, kot so proizvodnja, proizvodnja električne energije, proizvodnja kemikalij in rafiniranje. Ti postopki pogosto vključujejo pretvorbo energije ali uporabo toplote za izvajanje določenih operacij. Procesi ne porabijo vse energije, ki jo vložijo; nekateri oddajajo toploto in niso uporabni.
Zakoni termodinamike
Če želimo razumeti odvečno toploto, moramo upoštevati zakone termodinamike. Drugi zakon pravi, da pri pretvarjanju temperaturne razlike v energijo, na primer v toplotnem stroju, nastaja odpadna toplota. Z drugimi besedami, noben proces pretvorbe energije ne more biti popolnoma učinkovit, saj bo nekaj toplote vedno ušlo.
Različni industrijski procesi proizvajajo veliko količino toplote kot stranski produkt. Hladilni sistemi ali izpušni plini sproščajo to dodatno toploto v zrak in se ne uporablja za noben koristen namen.
Čeprav se odvečna toplota šteje za "odpadek", ker se ne uporablja neposredno za svoj prvotni namen, lahko še vedno hrani znatne količine energije. Številne industrije uporabljajo sisteme za obnavljanje odpadne toplote za zajemanje in uporabo toplote, kar izboljšuje energetsko učinkovitost, zmanjšuje stroške in zmanjšuje ogljični odtis.
Kje vaša tovarna izgublja toploto?
V kompresorski sobi se odpadna toplota nanaša na odvečno toploto, ki nastane med delovanjem kompresorjev in povezane opreme. Procesi uporabljajo kompresorje za povečanje tlaka plina ali zraka. Ta postopek običajno vključuje pretvorbo električne ali mehanske energije v toploto.
Pri stiskanju plina kompresorji porabljajo energijo in kot stranski produkt proizvajajo toploto. Oprema sprošča toploto v okolico, kar prispeva k skupnemu povišanju temperature v kompresorski sobi.
Prepoznavanje specifičnih virov odpadne toplote v vaši tovarni lahko zahteva oceno na kraju samem ter razumevanje postopkov in opreme vaše tovarne.
Če želite poiskati vire odpadne toplote in ugotoviti, ali jih je mogoče uporabiti učinkoviteje, morate opraviti energetsko revizijo. Prav tako je dobro, da se posvetujete z energetskimi strokovnjaki. Analizirajo lahko porabo energije in postopke v vaši tovarni, da določijo določena območja, kjer nastaja odpadna toplota. Prejmete lahko tudi priporočila za rekuperacijo in uporabo toplote, ki vam pomagajo zmanjšati porabo energije in vpliv na okolje.
V industrijskih procesih se energija spreminja iz ene oblike v drugo, na primer gorenje goriva za elektriko ali proizvodnja pare za ogrevanje.
Med tem pretvarjanjem energije sistem sprosti znatno količino toplote v obliki stranskega produkta.
Pogosti viri odpadne toplote
- Kompresorji: povečajo tlak plina in med delovanjem proizvajajo odpadno toploto.
- Procesna voda: V industrijskih procesih, ki zahtevajo ogrevanje ali hlajenje vode, lahko nastaja odpadna toplota. V obratih, kot so rafinerije, kemične tovarne in elektrarne, je odpadna toplota v vodi, ki prihaja iz hladilnih sistemov.
- Industrijski kotli in peči: ki se uporabljajo za ogrevanje ali proizvodnjo pare, lahko proizvedejo odpadno toploto kot stranski produkt.
- Izpušni plini: V številnih industrijskih procesih se kot stranski produkt proizvajajo vroči izpušni plini. To vključuje procese zgorevanja v elektrarnah, pečeh, kotlih in motorjih. Odpadni plini vsebujejo veliko količino toplotne energije, ki jo je mogoče uporabiti.
- Hladilni sistemi: V industrijskih procesih se za odstranjevanje odvečne toplote, ki nastaja med delovanjem, pogosto uporabljajo hladilni sistemi. Hladilni stolpi, kondenzatorji, hladilne enote in sistemi klimatskih naprav ustvarjajo odpadno toploto, ki jo je mogoče izkoristiti.
- Industrijske sušilnice in pečice: V različnih panogah, kot so predelava hrane, keramika in metalurgija, se uporabljajo za toplotno intenzivne postopke, kot so sušenje, pečenje in toplotna obdelava. Ti stroji proizvajajo odpadno toploto, ki jo je mogoče reciklirati in znova uporabiti.
- Motorji in turbine: enote za proizvodnjo energije, kot so motorji in turbine, med postopkom zgorevanja proizvajajo odpadno toploto.
- Industrijski procesi: kot sta proizvodnja jekla in stekla, ustvarjajo odpadno toploto kot stranski produkt. Kemične reakcije med proizvodnjo prav tako proizvajajo toploto.
- V številnih panogah se na široko uporablja para v parnih sistemih na primer za ogrevanje, sterilizacijo in proizvodnjo električne energije. Kondenzat in nizkotlačna para iz teh sistemov sta lahko vir odpadne toplote.
- Industrijska oprema: Oprema, kot so na primer stroji, motorji in transformatorji, lahko med delovanjem v industrijskih procesih proizvaja odpadno toploto. To toploto lahko zajamete in znova uporabite.
- Izmenjevalniki toplote: V industriji se pogosto uporabljajo toplotni izmenjevalniki za prenos toplote iz enega medija v drugega v različnih industrijskih procesih. Če prenos toplote ni optimiziran, lahko pri tem nastaja odpadna toplota.
Nastajanje odpadne toplote je težko preprečiti, lahko pa jo uporabimo na nove načine, da povečamo trajnost ravnanja z energijo. Preberite več o tehnologijah izkoriščanja odpadne toplote. Medtem ko še naprej razvijamo čistejše tehnologije, razmislimo tudi o tem, kako lahko kar najbolje izkoristimo vsak džul vložene energije, tudi tiste, ki je na videz "izgubljena".