Varmegenvinding

Hvad er industriel varmegenvinding?

I mange industrielle processer genereres der betydelige mængder varme som et biprodukt af processen. Industriel varmegenvinding er en proces, der opfanger og genanvender den varme, der genereres af alle typer industrielt udstyr – herunder vakuumpumper og kompressorer – for at forbedre energieffektiviteten og reducere driftsomkostningerne.

Denne praksis er især fordelagtig i miljøer, hvor maskinerne kører uafbrudt, da dette kan producere betydelige mængder varme. Denne varme kan genvindes og genbruges til forskellige anvendelser. Ved at implementere varmegenvindingssystemer kan industrier ikke kun reducere deres energiforbrug, men også forbedre den overordnede bæredygtighed af deres drift.

Varmegenvinding fra vakuumpumper

Alle typer industriudstyr producerer varme under drift, også vakuumpumper. Når en vakuumpumpe komprimerer gas, genererer den en lille mængde varme. Jo højere en vakuumpumpes effektivitet er, desto mindre genererer den. Et kølesystem håndterer eventuel overskudsvarme. Typiske systemer omfatter luftkøling ved hjælp af den atmosfæriske luft eller vandkøling via et åbent eller lukket kredsløb. Uden et varmegenvindingssystem afgives varmen via kølesystemet, og energien går reelt tabt.

En varmegenvindingsproces for en vakuumpumpe fungerer ved at opfange varmeenergien ved hjælp af en varmeveksler, der er tilsluttet vakuumpumpens kølesystem. Varmeveksleren overfører den termiske energi, der udledes fra vakuumpumpen, til et varmeoverførselsmedium, f.eks. vand. Varmevekslere bruger væsker til at overføre varme, fordi væsker har høje varmeoverførselskoefficienter, hvilket gør dem effektive til at absorbere og afgive varme.

Ud over væsken spiller varmevekslerens design også en rolle for effektiv varmeoverførsel. Varmevekslere er designet således, at de to væsker konstant er i en position, hvor de kan udveksle deres varme. Det findes derfor et maksimalt overfladeareal, hvorigennem varmeoverførsel kan finde sted. Der findes en række forskellige designs, som hver især har forskellige effektivitetsniveauer. Det enkleste design er en varmeveksler med dobbeltrør. Alle andre varmevekslere, uanset kompleksitet, fungerer efter samme princip.

Processen starter med, at den varme væske, enten gasserne eller kølevæsken, strømmer igennem et sæt kanaler eller rør i varmeveksleren. Samtidig strømmer en koldere væske, f.eks. kølevand eller luft, gennem et tilstødende sæt kanaler eller rør. Varmen fra den varme væske overføres til kølevæsken gennem varmevekslerens vægge. Dette opnås ved hjælp af ledningsevnen mellem medierne, hvor varmeenergien bevæger sig fra det varmere medie til det koldere. Væggene er derfor fremstillet af materialer, der har en meget høj varmeledningsevne, såsom kobber og aluminium.

Denne nyopvarmede væske kan derefter bruges til forskellige industrielle processer, der ellers ville kræve deres egen energi til opvarmning, såsom foropvarmning af fremføringsvand i en kedel, opvarmning af bygninger eller tørringsprocesser. I nogle tilfælde kan overskudsvarmen endda genbruges direkte i vakuumprocessen, f.eks. varmt vand til destillation eller varme til termoformningsmaskiner.

Fordelene ved varmegenvinding

Bedre arbejdsmiljø

I en typisk opsætning, hvor varmen kan afgives til den atmosfæriske luft, opvarmes området omkring vakuumpumpen. Mens denne mængde i moderne, effektive vakuumpumper er minimal, kan ældre vakuumpumper generere mere varme, efterhånden som delene slides. Dette kan øge behovet for ekstra køling i varmefølsomme processer. For hver tre kilowatt spildvarme fra vakuumpumpen kræves der en ekstra køleenergi på en kilowatt. Som følge heraf stiger energiomkostningerne. Et varmegenvindingssystem opfanger denne varme og leder den til et område, hvor den kan bruges på en nyttig måde i stedet for at gå tabt i produktionen. Her ville den opvarme produktionsmiljøet og kræve mere aircondition.

Varmegenvinding for energieffektivitet

Varmegenvindingssystemer forbedrer energieffektiviteten betydeligt ved at opfange og genanvende spildvarme. Denne proces reducerer det samlede energiforbrug i industrielle processer. For det første sænkes den nettoenergi, der kræves til den indledende anvendelse, da den energi, der bruges til at generere varme, i sidste ende genvindes. For det andet sparer man yderligere på energiomkostningerne, når varmen genbruges. Processen, der bruger den genanvendte varme, kræver ikke længere så meget energi til at generere varme helt fra bunden. I nogle tilfælde er der slet ikke behov for at tilføre ekstra energi. Det kan resultere i enorme omkostningsbesparelser.

Miljøpåvirkning fra varmegenvinding

I takt med at energiforbruget falder, mindskes processens miljøpåvirkning også. Ved at reducere behovet for – og afhængigheden af – indkøb af eksterne energikilder kan varmegenvinding bidrage til at reducere hele processens CO2-aftryk. Et sådant system kan helt erstatte en varmekilde, der bruger fossile brændstoffer og helt eliminere dens udledning af kuldioxid, samt andre miljøskadelige, forurenende stoffer.

Vores løsninger til varmegenvindingsprocesser

Alle brancher er forskellige og har deres egne krav til et varmegenvindingssystem, og derfor findes der ingen one-size-fits-all-tilgang. Erfarne specialister fra Busch vil arbejde tæt sammen med dig for at designe vakuum- og overtrykssystemer, der matcher dine specifikke krav til varmegenvinding.

Kontakt os