Лучшие технологии утилизации отработанного тепла для повышения энергоэффективности в производстве

Aug 22, 2023

В обрабатывающей промышленности энергоэффективность является решающим фактором, определяющим не только экономическую эффективность операций, но и воздействие процессов на окружающую среду. Благодаря глобальному акценту на устойчивое развитие и сокращению выбросов углекислого газа технологии рекуперации отходящего тепла стали ключевым решением для повышения энергоэффективности в производстве. Эти технологии улавливают и повторно используют тепло, выделяемое в ходе производственных процессов, тем самым снижая потребление энергии и выбросы парниковых газов.

Одной из наиболее перспективных технологий утилизации отходящего тепла является теплообменник. Это устройство передает тепло от одной среды к другой, не позволяя им смешиваться. Например, на производстве тепло, выделяемое машиной, может передаваться охлаждающей жидкости или воздуху, тем самым уменьшая общее количество тепла и повышая энергоэффективность. Теплообменники бывают различных типов, в том числе кожухотрубные, пластинчатые и ребристые, каждый из которых подходит для различных применений и уровней рекуперации тепла.

Еще одной инновационной технологией является органический цикл Ренкина (ORC), который особенно эффективен для утилизации отходящего тепла при низких и средних температурах. В системе ORC используется органическая жидкость с более низкой температурой кипения, чем у воды, что позволяет ей генерировать энергию из источников отработанного тепла, которая в противном случае считалась бы недостаточной. Эта технология особенно полезна в таких отраслях, как химическая, фармацевтическая, пищевая и безалкогольная, где обычно используется отходящее тепло при низких и средних температурах.

Термоэлектрические генераторы (ТЭГ) также набирают обороты в производственном секторе. Эти устройства преобразуют тепло непосредственно в электричество, используя эффект Зеебека, когда напряжение генерируется на материале из-за разницы температур. ТЭГ компактны, не имеют движущихся частей и требуют минимального обслуживания, что делает их идеальными для применений, где пространство и надежность имеют решающее значение.

В дополнение к этому, системы комбинированного производства тепла и электроэнергии (ТЭЦ), также известные как когенерация, становятся все более популярными в обрабатывающей промышленности. Системы ТЭЦ одновременно производят электроэнергию и полезное тепло из одного и того же источника энергии, что значительно повышает общую энергоэффективность. Эти системы можно адаптировать к конкретным производственным процессам, что делает их универсальным решением для утилизации отходящего тепла.

Тепловые насосы, еще одна технология рекуперации отработанного тепла, используют небольшое количество высококачественной приводной энергии для улавливания и повышения температуры большого количества низкокачественного тепла. Их можно использовать в широком спектре промышленных применений, включая отопление помещений, нагрев воды и технологическое отопление.

Хотя эти технологии предлагают значительные преимущества, их внедрение требует тщательного учета таких факторов, как качество и количество доступного отходящего тепла, близость источников и поглотителей тепла, а также общая потребность в энергии производственного процесса. Также важно провести тщательный анализ затрат и выгод, чтобы гарантировать, что инвестиции в технологии рекуперации отходящего тепла приносят положительную отдачу.

В заключение можно сказать, что технологии утилизации отходящего тепла открывают перед обрабатывающей промышленностью привлекательную возможность повысить энергоэффективность и снизить воздействие на окружающую среду. Поскольку глобальное стремление к устойчивому развитию продолжается, эти технологии будут играть все более важную роль в формировании будущего производства.