Varmegjenvinning

Hva er industriell varmegjenvinning?

I mange industrielle prosesser genereres betydelige mengder varme som et biprodukt. Industriell varmegjenvinning er prosessen med å fange opp og gjenbruke varmen som genereres av alle typer industrielt utstyr – inkludert vakuumpumper og kompressorer – for å forbedre energieffektiviteten og redusere driftskostnadene.

Denne praksisen er spesielt fordelaktig i miljøer der maskiner er i kontinuerlig bruk, siden dette kan produsere betydelige mengder varme. Denne varmen kan gjenvinnes og gjenbrukes til ulike bruksområder. Ved å implementere varmegjenvinningssystemer kan industrier ikke bare redusere energiforbruket, men også forbedre den generelle bærekraften i driften.

Varmegjenvinning fra vakuumpumper

Alle typer industriutstyr produserer varme under drift, inkludert vakuumpumper. Når en vakuumpumpe komprimerer gass, genererer den en liten mengde varme. Jo høyere effektivitet en vakuumpumpe har, desto mindre skaper den. Et kjølesystem håndterer eventuelt overskudd. Typiske systemer inkluderer luftkjøling ved hjelp av omgivelsesluften, eller vannkjøling via enten en åpen eller lukket krets. Uten et varmegjenvinningssystem avgis varmen via kjølesystemet, og energien går effektivt tapt.

En prosess for varmegjenvinning for en vakuumpumpe fungerer ved å fange opp varmeenergien ved hjelp av en varmeveksler koblet til vakuumpumpens kjølesystem. Varmeveksleren overfører den termiske energien fra vakuumpumpen til et varmeoverføringsmedium, for eksempel vann. Varmevekslere bruker væsker til å overføre varme fordi væsker har høye varmeoverføring-koeffisienter, noe som gjør dem effektive til å absorbere og frigjøre varme.

I tillegg til væsken spiller også varmevekslerens design en rolle for å overføre varme effektivt. Varmevekslere er designet slik at de to væskene hele tiden er i en posisjon der de kan utveksle varme. Dette maksimerer overflatearealet som varmen kan overføres gjennom. Det finnes en rekke forskjellige design, hver med varierende effektivitet. Den enkleste designen er en torørs varmeveksler. Alle andre varmevekslere, uansett kompleksitet, fungerer etter samme prinsipp.

Prosessen starter med at den varme væsken, enten gassene eller kjølevæsken, strømmer gjennom ett sett kanaler eller rør i varmeveksleren. Samtidig strømmer en kaldere væske, for eksempel kjølevann eller luft, gjennom et tilstøtende sett med kanaler eller rør. Varmen fra den varme væsken overføres gjennom veggene i varmeveksleren til kjølevæsken. Dette oppnås gjennom konduksjon, der termisk energi flyttes fra det varmere mediet til det kaldere. Veggene er derfor laget av materialer som gir svært høy termisk konduktivitet, som kobber og aluminium.

Denne nyoppvarmede væsken kan deretter brukes til ulike industrielle prosesser som ellers ville kreve sin egen energi for oppvarming, som forvarming av matevann i en kjele, oppvarming av bygninger eller tørkeprosesser. I noen tilfeller kan overskuddsvarmen til og med gjenbrukes direkte i vakuumprosessen, for eksempel varmt vann til destillasjon eller varme til termoforming.

Nytte av varmegjenvinning

Bedre arbeidsmiljø

I et typisk oppsett der varme kan avgis til omgivelsesluften, vil området rundt vakuumpumpen bli varmt. Mens denne mengden er minimal i moderne, effektive vakuumpumper, kan eldre vakuumpumper generere mer varme etter hvert som delene slites. Dette kan øke behovet for ekstra kjøling for varmefølsomme prosesser. En kilowatt ekstra kjøleenergi kreves for tre kilowatt avfallsvarme fra vakuumpumpen. Som et resultat øker energikostnadene. Et varmegjenvinningssystem fanger opp denne varmen og avleder den til et område der den kan brukes produktivt, i stedet for å miste den til produksjonsgulvet. Der ville det varme opp produksjonsmiljøet og kreve mer klimaanlegg.

Varmegjenvinning for energieffektivitet

Varmegjenvinningssystemer forbedrer energieffektiviteten betydelig ved å fange opp og gjenbruke varme fra avfall. Denne prosessen reduserer det totale energiforbruket i industrien. For det første reduseres nettoenergien som kreves for det første bruksområdet, ettersom energien som gikk til å generere varme til slutt gjenvinnes. For det andre, når varmen gjenbrukes, spares ytterligere energikostnader. Prosessen som bruker den gjenvunnede varmen trenger ikke lenger så mye energi for å generere varme fra bunnen av. I noen tilfeller kan behovet for ekstra energi elimineres helt. Dette kan føre til enorme kostnadsbesparelser.

Miljøpåvirkning fra varmegjenvinning

Etter hvert som energiforbruket reduseres, reduseres også prosessens miljøpåvirkning. Ved å redusere behovet for – og avhengigheten av – anskaffelse av eksterne energikilder, kan varmegjenvinning bidra til å redusere karbonavtrykket til hele prosessen. Et slikt system kan erstatte en fossilfyrt varmer helt og eliminere utslipp av karbondioksid og andre miljøskadelige forurensende stoffer.

Våre løsninger for varmegjenvinnings-prosesser

Alle bransjer er forskjellige og har sine egne krav til et varmegjenvinningssystem, og derfor finnes det ingen universaltilnærming. Erfarne spesialister fra Busch vil samarbeide tett med deg for å designe vakuum- og overtrykk-systemer som oppfyller dine spesifikke varmegjenvinningskrav.

Kontakt oss