دمج مضخة حرارية صناعية
يستخدم دمج مضخة حرارية صناعية الكهرباء لترقية الحرارة المهدورة منخفضة الدرجة إلى حرارة عملية مفيدة، مُزيحاً التسخين بالوقود. ولأنها تقدّم عدة وحدات حرارة لكل وحدة كهرباء، يمكن لمضخة حرارية مطابِقة جيداً أن تزيل كربون حرارة العملية منخفضة الدرجة بتكلفة تشغيل جذابة.
What it is
تأخذ المضخة الحرارية الصناعية الحرارة من مصدر منخفض الحرارة — ماء دافئ مهدور أو عادم أو محيط — وترفعها إلى درجة حرارة تستطيع العملية استخدامها، مدفوعةً بالكهرباء. ويعني الدمج إيجاد مصدر منخفض الدرجة مناسب وطلب حرارة متزامن، وربطهما عبر المضخة الحرارية.
Why it is done
يعني معامل أداء المضخة الحرارية أنها تنقل حرارة أكثر من الكهرباء التي تستهلكها، فحيث تتزامن الحرارة المهدورة منخفضة الدرجة وطلب بدرجة حرارة معتدلة، يمكنها تقديم حرارة العملية أرخص وبانبعاثات أقل بكثير من حرق الوقود — خصوصاً مع إزالة كربون الشبكات.
How it is done
يُحدَّد مصدر حرارة منخفض الدرجة وطلب حرارة عملية ويُوصَّفان من حيث درجة الحرارة والكمية والتوقيت. وتُختار مضخة حرارية لرفع درجة الحرارة المطلوب — كلما قلّ الرفع زادت الكفاءة — وتُدمَج مع تخزين مؤقت لمعالجة التوقيت غير المتطابق. وتُدير أنظمة التحكم المصدر والمصرف، ويُتحقَّق من الأداء مقابل الوقود المُزاح.
- إيجاد مصدر منخفض الدرجة
- مطابقة طلب الحرارة
- تحجيم رفع الحرارة
- اختيار المضخة الحرارية
- إضافة التخزين والتحكم
- التحقق مقابل الوقود
What to watch for
طلب رفع حرارة كبير جداً يُسقط الكفاءة والجدوى. والتوقيت غير المتطابق بين المصدر والطلب، دون تخزين، يترك المضخة الحرارية خاملة حين تكون الحاجة إليها أشدّ.
Related practices
Switching a boiler from fossil fuel to biomass
Electrifying process heat
Implementing an ISO 50001 energy management system
Related topics
Waste Heat Recovery in Industry: Methods and Where It Pays · Heat Exchanger · Net Zero · Specific Energy Consumption (SEC)
Common in: Food Processing · Dairy · Chemicals · Brewing & Beverage · Pharmaceuticals