熱回收

什麼是工業熱回收？

在許多工業製程中，大量熱量以副產物的形式產生。工業熱回收是指捕集和再利用各種工業設備（包括真空泵浦和壓縮機）產生的熱量，以提高能效並降低運作成本的製程。

這種做法尤其有益於有機器持續使用的環境，因為這會產生大量熱量。可以回收這些熱量並重新用於各種應用。透過部署熱量回收系統，企業不僅可以減少耗能量，還可以提高其營運的全面永續。

從真空泵浦中回收熱量

所有類型的工業設備在運作期間都會產生熱量，包括真空泵浦。真空泵浦壓縮氣體時，會產生少量熱量。真空泵浦的效率越高，其產生的熱量越低。冷卻系統可處理任何多餘熱量。典型的系統包括使用環境氣體的風冷型，或透過開環迴路或閉環迴路的水冷型。如果沒有熱回收系統，熱量將透過冷卻系統散失，能源實際上損失了。

真空泵浦的熱回收製程使用連接到真空泵浦冷卻系統的熱交換器來捕集熱能。熱交換器將從真空泵浦釋放的熱能傳遞至傳熱介質，例如水。熱交換器使用流體來傳遞熱量，因為流體具有高熱傳遞係數，因此能有效吸收和釋放熱量。

除了流體之外，熱交換器的設計也在高效熱傳遞中起著重要作用。熱交換器的設計使得兩種流體持續處於能夠相互交換熱量的位置。這可使進行熱量傳遞的表面區域達到最大。提供多種不同的設計，每種設計都有不同的效率等級。最簡單的設計是雙套管式熱交換器。所有其他熱交換器，無論其複雜程度如何，都以相同的原理運作。

製程從熱流體（氣體或冷卻液）流過熱交換器內的一組通道或管線開始。同時，較冷的流體（例如冷卻水或空氣）流過相鄰的一組通道或管線。熱流體的熱量透過熱交換器壁傳遞至冷卻器流體。這是透過傳導來實現的，熱能從較熱的介質傳遞到較冷的介質。因此，熱交換器壁由熱導率極高的材料製成，例如銅和鋁合金。

這些新加熱的流體之後可用於各種工業製程，這些製程原本需要額外的能量來進行加熱，例如預熱鍋爐中的給水、給建築物供暖或乾式製程。在某些情況下，多餘的熱量甚至可以直接用於真空製程，例如蒸餾用的熱水或熱成型機的熱能。

熱量回收的益處

更佳的工作環境

在允許熱量散發到環境氣體中的典型環境下，真空泵浦周圍的區域會變熱。雖然在現代高效的真空泵浦中，產生的熱量很少，但老舊的真空泵浦隨著零件磨損會產生更多熱量。這可能會促使熱敏感製程產生額外的冷卻需求。真空泵浦的三千瓦廢熱需要一千瓦的額外冷卻能源。因此，能源成本會上升。熱回收系統會捕集這些熱量，並將其傳遞至可以被有效利用的地方，而不是讓其散失到製造區。那樣的話，它會使製造環境變熱，並增加對空調系統的需求。

熱量回收可提高能效

熱回收系統透過捕集和重新利用廢熱，大幅提高能效。這種製程可減少工業營運的整體耗能量。首先，初始應用所需的淨能源會降低，因為用於產生熱能的能源最終會被回收。其次，當熱量被再利用時，可節省更多能源成本。使用回收熱能的製程不再需要那麼多能源來從頭開始產生熱量。在某些情況下，可以完全不需要額外的能源投入。這可以大幅節省成本。

熱回收對環境的影響

隨著耗能量減少，製程對環境的影響也會減小。透過減少對外部能源的需求和依賴，熱回收有助於減少整個製程的碳足跡。這種系統可以完全取代以化石燃料供電的加熱器，完全消除二氧化碳和其他對環境有害的污染物的排放。

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