Värmeåtervinning

Vad är industriell värmeåtervinning?

I många industriella processer alstras avsevärda mängder värme som en biprodukt. Industriell värmeåtervinning är processen att fånga upp och återanvända värmen som alstras av alla typer av industriell utrustning – däribland vakuumpumpar och kompressorer – för att förbättra energieffektiviteten och minska driftskostnaderna.

Denna metod är särskilt fördelaktig i miljöer där maskiner används kontinuerligt, eftersom detta kan alstra avsevärda mängder värme. Denna värme kan återvinnas och återanvändas för olika tillämpningar. Genom att implementera värmeåtervinningssystem kan industrier inte bara minska sin energiförbrukning utan också förbättra den övergripande hållbarheten i sin verksamhet.

Värmeåtervinning från vakuumpumpar

Alla typer av industriutrustning alstrar värme under drift, inklusive vakuumpumpar. När en vakuumpump komprimerar gas alstrar den en liten mängd värme. Ju högre effektivitet en vakuumpump har, desto mindre mängd alstrar den. Ett kylsystem hanterar eventuellt överskott. Bland de vanliga systemen finns luftkylning med omgivande luft eller vattenkylning antingen via en öppen eller sluten krets. Utan ett värmeåtervinningssystem avleds värmen via kylsystemet och energin går effektivt förlorad.

En värmeåtervinningsprocess för en vakuumpump fungerar genom att fånga upp värmeenergin med hjälp av en värmeväxlare som är ansluten till vakuumpumpens kylsystem. Värmeväxlaren överför värmeenergin som avges från vakuumpumpen till ett värmeöverföringsmedium, t.ex. vatten. Värmeväxlare använder vätskor för att överföra värme eftersom vätskor har höga värmeöverföringskoefficienter, vilket gör dem effektiva när det gäller att absorbera och avge värme.

Förutom vätskan har även värmeväxlarens design betydelse för att värmen ska överföras effektivt. Värmeväxlare är designade så att de två vätskorna ständigt är i en position där de kan utbyta värme. Detta maximerar den yta genom vilken värme kan överföras. Det finns ett antal olika konstruktioner, var och en med olika effektivitet. Den enklaste designen är dubbelrörsvärmeväxlaren. Alla andra värmeväxlare, hur komplexa de än är, fungerar enligt samma princip.

Processen börjar med att den heta vätskan, antingen gaserna eller kylvätskan, flödar genom en uppsättning kanaler eller rör i värmeväxlaren. Samtidigt flödar ett kallare flöde, som kylvatten eller luft, genom en intilliggande uppsättning kanaler eller rör. Värmen från den heta vätskan överförs genom värmeväxlarens väggar till kylvätskan. Detta uppnås genom ledningsförmåga, där värmeenergin flyttas från det varmare mediet till det kallare. Väggarna är därför tillverkade av material som erbjuder mycket hög termisk konduktivitet, som koppar och aluminium.

Denna vätska som nu har värmts upp kan sedan användas för olika industriella processer som annars skulle kräva sin egen energi för uppvärmning, till exempel förvärmning av matarvatten i en panna, uppvärmning av byggnader eller torkningsprocesser. I vissa fall kan överskottsvärmen till och med återanvändas direkt i vakuumprocessen, till exempel som varmvatten för destillering eller värme för termoformningsmaskiner.

Fördelarna med värmeåtervinning

Bättre arbetsmiljö

I en typisk installation där värme avges till den omgivande luften kommer området runt vakuumpumpen att värmas upp. I moderna, effektiva vakuumpumpar är denna mängd minimal, men äldre vakuumpumpar kan alstra mer värme i takt med att delar slits ut. Detta kan öka behovet av extra kylning för värmekänsliga processer. En kilowatt extra kylenergi krävs för tre kilowatt spillvärme från vakuumpumpen. Detta leder till ökade energikostnader. Ett värmeåtervinningssystem fångar upp denna värme och leder den till ett område där den kan användas produktivt, istället för den går förlorad ut till produktionsgolvet. Där skulle den värma upp produktionsmiljön och öka behovet av luftkonditionering.

Värmeåtervinning för energieffektivitet

Värmeåtervinningssystem förbättrar energieffektiviteten avsevärt genom att fånga upp och återanvända spillvärme. Denna process minskar den totala energiförbrukningen i industriell verksamhet. För det första sänks den nettoenergi som krävs för den initiala tillämpningen, eftersom den energi som gick till att alstra värme slutligen återvinns. För det andra sparas ytterligare energikostnader när värmen återanvänds. Processen som använder den återvunna värmen behöver inte längre lika mycket energi för att producera värme från grunden. I vissa fall kan behovet av extra energitillskott elimineras helt. Detta kan leda till enorma kostnadsbesparingar.

Miljöpåverkan från värmeåtervinning

I takt med att energiförbrukningen minskar så minskar även processens miljöpåverkan. Genom att minska behovet av – och beroendet av – externa energikällor kan värmeåtervinning bidra till att minska hela processens koldioxidavtryck. Ett sådant system kan helt ersätta ett fossildrivet värmesystem och helt eliminera dess utsläpp av koldioxid och andra miljöfarliga föroreningar.

Våra lösningar för värmeåtervinningsprocesser

Alla branscher är olika och har sina egna krav på ett värmeåtervinningssystem, därför finns det ingen universallösning. Erfarna specialister från Busch kommer att arbeta nära dig för att designa system för vakuum och övertryck som uppfyller dina specifika värmeåtervinningskrav.

Kontakta oss