W dobie rosnącej świadomości ekologicznej i ekonomicznej, odzysk energii z urządzeń chłodniczych staje się integralnym elementem strategii optymalizacji energetycznej w sektorze przemysłowym. Wykorzystanie ciepła odpadowego z procesów chłodniczych obniża koszty operacyjne i wspiera cele zrównoważonego rozwoju poprzez redukcję emisji gazów cieplarnianych. Dzięki zaawansowanym technologiom możliwe jest przechwycenie ciepła odpadowego i wykorzystanie go w innych procesach.
Czy Twoja firma planuje niedługo zrealizować modernizację, która przyniesie oszczędność energii elektrycznej (np. wymiana oświetlenia na LED, wymiana maszyn czy napędów), energii cieplnej (np. termomodernizacja, odzyski ciepła, wymiana kotłów) lub gazu ziemnego? Jeżeli tak to sprawdź jak otrzymać dotację i skorzystać z mechanizmu białych certyfikatów. Wejdź w usługę białe certyfikaty i poznaj warunki tego dofinansowania.
Jak działają urządzenia chłodnicze?
Urządzenia chłodnicze działają poprzez przenoszenie ciepła z wnętrza chłodzonej przestrzeni na zewnątrz, wykorzystując zasadę cyklu termodynamicznego. Proces ten obejmuje kilka kluczowych etapów: parowanie, sprężanie, skraplanie i rozprężanie. Czynnik chłodniczy odparowuje w parowniku, pochłaniając ciepło z chłodzonego wnętrza. Następnie sprężarka podnosi ciśnienie i temperaturę czynnika, który skrapla się w skraplaczu, oddając ciepło na zewnątrz. Na koniec czynnik przechodzi przez zawór rozprężny, obniżając ciśnienie i temperaturę, aby powtórzyć cykl. Przykłądy urządzeń chłodniczych użytkowanych w przemyśle: chillery wodne, chillery powietrzne, agregaty chłodnicze, lodówki przemysłowe, mroźnie przemysłowe, komory chłodnicze, szybkie zamrażarki tunelowe, schładzacze cieczy, wytwornice lodu, chłodnie kominowe, chłodnice powietrza, systemy klimatyzacji przemysłowej. Te urządzenia są stosowane w różnych sektorach przemysłu, takich jak przemysł spożywczy, chemiczny, farmaceutyczny, a także w centrach danych i serwerowniach.
Korzyści z odzysku ciepła
Odzysk ciepła pozwala na znaczące oszczędności energii. Przechwycone ciepło może być wykorzystane do:
- Podgrzewania wody procesowej.
- Ogrzewania pomieszczeń produkcyjnych.
- Wykorzystania w procesach technologicznych.
System odzysku ciepła z urządzeń chłodniczych polega na przechwytywaniu ciepła generowanego podczas ich pracy i przekazywaniu go do innych systemów grzewczych. W zakładach produkcyjnych urządzenia chłodnicze generują dużo ciepła, które w tradycyjnych systemach jest tracone. Dzięki wymiennikom ciepła, ciepło to jest przechwytywane i przekazywane do wody. Ogrzana woda może być wykorzystywana do ogrzewania pomieszczeń, podgrzewania wody procesowej lub użytkowej oraz w innych procesach technologicznych. Proces odzysku ciepła składa się z kilku etapów. Najpierw urządzenia chłodnicze generują ciepło podczas pracy. W tradycyjnych systemach ciepło to jest tracone, co stanowi stratę energii. W systemach odzysku ciepła, ciepło to jest przechwytywane przez wymienniki ciepła, które przekazują ciepło z gazu chłodniczego do wody. Ogrzana woda jest gromadzona w zbiornikach i może być używana do różnych celów, takich jak podgrzewanie wody użytkowej, ogrzewanie pomieszczeń czy wykorzystanie w procesach technologicznych. Takie podejście zwiększa efektywność energetyczną zakładów, obniża koszty i zmniejsza emisję CO2. Systemy te wymagają zaawansowanych technologii monitorowania i kontrolowania przepływu ciepła oraz odpowiedniej izolacji rur i zbiorników, aby minimalizować straty ciepła. Integracja takich systemów z istniejącą infrastrukturą często wymaga adaptacji, ale korzyści związane z oszczędnością energii i ochroną środowiska sprawiają, że są one coraz bardziej popularne i opłacalne.
Technologie i systemy odzysku ciepła
Główne komponenty systemów odzysku ciepła obejmują:
- Wymienniki ciepła: Przechwytują ciepło odpadowe z chłodziarek.
- Pompy ciepła (opcjonalne): Mogą zwiększyć efektywność odzysku.
- Zbiorniki magazynujące: Gromadzą ogrzaną wodę.
- Systemy kontrolne: Monitorują i zarządzają przepływem ciepła.
W zależności od specyficznych wymagań zakładu, systemy te mogą być dostosowane do optymalnej pracy.
Układy odzysku ciepła składają się z urządzeń chłodniczych, wymienników ciepła, które przenoszą ciepło z gazu chłodniczego do wody, oraz opcjonalnych pomp ciepła, które podnoszą temperaturę, jeśli jest to potrzebne. Ogrzana woda jest przechowywana w izolowanych zbiornikach. Systemy sterowania i monitorowania kontrolują przepływ ciepła, a izolowane rury transportują ciepło do miejsc, gdzie jest potrzebne. Odbiorniki ciepła, takie jak systemy grzewcze i procesy technologiczne, wykorzystują odzyskane ciepło. Systemy bezpieczeństwa chronią przed awariami, a systemy dystrybucji ciepła rozprowadzają je po zakładzie. Układy te są projektowane tak, aby maksymalnie wykorzystać zasoby energetyczne i zminimalizować straty ciepła. Wymienniki ciepła często wystarczą do przekazania ciepła z urządzeń chłodniczych do innych systemów, ale jeśli ciepło ma zbyt niską temperaturę, pompy ciepła mogą podnieść ją do potrzebnego poziomu.
Zastosowania w przemyśle
Przykład z branży mleczarskiej
W zakładzie przetwarzającym mleko, ciepło odpadowe z chłodni przechowujących surowe mleko może być używane do:
- Podgrzewania wody procesowej potrzebnej do mycia zbiorników i rurociągów.
- Ogrzewania pomieszczeń produkcyjnych.
- Wspierania procesów pasteryzacji mleka.
W mleczarni przetwarzającej mleko, układ odzysku ciepła z urządzeń chłodniczych może znacząco poprawić efektywność energetyczną. Ciepło odpadowe z systemów chłodniczych, używanych do przechowywania mleka i produktów mleczarskich, jest przechwytywane przez wymienniki ciepła i przekazywane do wody. Podgrzana woda jest następnie wykorzystywana do podgrzewania wody technologicznej potrzebnej do mycia tanków, rurociągów oraz innych urządzeń produkcyjnych, co jest niezbędne dla utrzymania standardów higienicznych. Odzyskane ciepło może być również używane do ogrzewania pomieszczeń produkcyjnych, zapewniając odpowiednie warunki pracy. Ponadto, ciepło to może zasilać procesy pasteryzacji, gdzie mleko jest podgrzewane do wymaganej temperatury, aby zniszczyć patogeny, co obniża koszty energetyczne. Dzięki zastosowaniu układów odzysku ciepła, mleczarnia może zredukować zużycie energii z tradycyjnych źródeł, obniżyć koszty operacyjne oraz zmniejszyć emisję CO2.
Przykład z branży przetwórstwa mięsnego
W zakładzie przetwarzającym mięso, ciepło odpadowe z chłodni przechowujących surowe produkty mięsne może być używane do:
- Mycia i dezynfekcji narzędzi oraz powierzchni roboczych.
- Ogrzewania wody wykorzystywanej w procesach obróbki termicznej, takich jak parzenie i gotowanie.
- Ogrzewania pomieszczeń produkcyjnych i magazynów.
W zakładzie przetwórstwa mięsnego układ odzysku ciepła z urządzeń chłodniczych może znacząco poprawić efektywność energetyczną. Ciepło odpadowe generowane przez chłodnie, w których przechowywane są surowe produkty mięsne, jest przechwytywane przez wymienniki ciepła i przekazywane do wody. Ta podgrzana woda jest następnie wykorzystywana do mycia i dezynfekcji narzędzi oraz powierzchni roboczych, co jest niezbędne dla utrzymania standardów higienicznych. Ponadto, ciepło to może być używane do podgrzewania wody wykorzystywanej w procesach obróbki termicznej, takich jak parzenie i gotowanie, co pozwala na znaczne oszczędności energetyczne. Odzyskane ciepło może również zasilać systemy ogrzewania pomieszczeń, utrzymując odpowiednią temperaturę w halach produkcyjnych i magazynach, co jest istotne dla jakości przechowywanych produktów oraz komfortu pracy. Dzięki zastosowaniu układów odzysku ciepła, zakład przetwórstwa mięsnego może zredukować zużycie energii z tradycyjnych źródeł i obniżyć koszty operacyjne.
Poznaj więcej artykułów na naszym blogu!
Zainteresował Cię temat odzysku ciepła z urządzeń chłodniczych? Sprawdź również nasze inne artykuły na blogu i dowiedz się więcej o efektywności energetycznej, nowoczesnych technologiach i rozwiązaniach dla przemysłu.