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Cos'è il calore di scarto nei processi industriali?

Vari processi industriali generano calore di scarto come effetto collaterale, ossia energia che non viene sfruttata. Apparecchiature, macchinari o sistemi industriali rilasciano calore in eccesso durante il loro funzionamento. In questo articolo troverai un'ampia gamma di argomenti relativi alla domanda precedente.

 

Il calore di scarto industriale si riferisce specificamente al calore residuo generato dai processi industriali, come, tra gli altri, manifattura, generazione di energia, produzione chimica e raffinazione. Questi processi spesso implicano la conversione di energia o l'uso del calore per eseguire determinate operazioni. Questi  processi spesso non utilizzano tutta l'energia fornita, alcuni rilasciano calore che non viene utilizzato.  

Le leggi della termodinamica

Per comprendere il calore in eccesso, dobbiamo rifarci  alle leggi della termodinamica. La seconda legge afferma che quando si trasforma la differenza di temperatura in energia, come nel caso di un motore termico, si crea calore di scarto. In altre parole, nessun processo di conversione dell'energia può essere perfettamente efficiente, un po' di calore residuo rimane sempre. 
 

Vari processi industriali producono una quantità significativa di calore come effetto collaterale. Gli impianti di raffreddamento o gli scarichi rilasciano questo calore in eccesso nell'aria senza che venga utilizzato per alcun scopo utile.  
 

Sebbene il calore in eccesso sia considerato uno "scarto" perché non viene utilizzato direttamente per il suo scopo originale, può comunque contenere notevoli quantità di energia. Molti settori utilizzano sistemi di recupero del calore per catturare e utilizzare il calore, migliorare l'efficienza energetica, ridurre i costi e l'impronta di carbonio. 

Dove perde calore la vostra fabbrica?

In una sala compressori, il calore di scarto si riferisce al calore in eccesso generato dal funzionamento dei compressori e delle attrezzature associate. Nei processi si utilizzano i compressori per aumentare la pressione di un gas o dell'aria. La compressione di gas o aria comporta la conversione dell'energia elettrica o meccanica in calore.  
 

Durante la compressione del gas, i compressori utilizzano energia e producono calore come effetto collaterale. L'apparecchiatura rilascia calore nell'ambiente circostante, contribuendo all'aumento della temperatura complessiva nella sala compressori.  

L'identificazione delle fonti specifiche di calore residuo nella fabbrica potrebbe richiedere una valutazione in loco e una comprensione dei processi e delle attrezzature della fabbrica.  
 

Per trovare le fonti di calore di scarto e determinare se possono essere utilizzate in modo più efficiente, è necessario eseguire una audit energetico. Anche la consulenza di specialisti dell'energia è un'ottima idea, in quanto possono essere in grado di analizzare il consumo energetico e i processi della tua fabbrica e individuare le aree specifiche in cui viene generato il calore di scarto. Inoltre, possono dare consigli per il recupero e l'utilizzo del calore, aiutando a ridurre l'energia e l'impatto ambientale.  

I processi industriali cambiano l'energia da una forma all'altra, come bruciare carburante per produrre elettricità o produrre vapore per il riscaldamento.
Durante questi processi di conversione dell'energia, il sistema rilascia una quantità significativa di calore come effetto collaterale. 

Fonti comuni di calore di scarto

calore di scarto, torri di raffreddamento, vapore d'acqua
  • Compressori: generano un aumento di pressione del gas e producono calore di scarto durante il funzionamento.  
  • Acqua di processo: i processi industriali che richiedono il riscaldamento o il raffreddamento dell'acqua possono generare calore di scarto. In luoghi come raffinerie, impianti chimici e centrali elettriche, il calore di scarto si trova nell'acqua che esce dagli impianti di raffreddamento. 
  • Caldaie e forni industriali: utilizzati per il riscaldamento o la generazione di vapore possono produrre calore di scarto come effetto collaterale.  
  • Gas di scarico: molti processi industriali producono gas di scarico caldi come effetto collaterale. Questi includono i processi di combustione in centrali elettriche, forni, caldaie e motori. I gas di scarto contengono una quantità sostanziale di energia termica che può essere utilizzata. 
  • Sistemi di raffreddamento: i processi industriali utilizzano spesso impianti di raffreddamento per rimuovere il calore in eccesso generato durante le operazioni. Le torri di raffreddamento, i condensatori, le unità di refrigerazione e i sistemi di condizionamento dell'aria generano calore di scarto che è possibile recuperare. 
  • Forni e forni industriali: vengono utilizzati in vari settori, come la lavorazione degli alimenti, la ceramica e la metallurgia. Vengono utilizzati per processi ad alta intensità di calore come l'essiccazione, la cottura e il trattamento termico. Queste macchine producono calore di scarto che può essere riciclato e riutilizzato.  
  • Motori e turbine: le unità di generazione di potenza, quali motori e turbine, producono calore di scarto durante il processo di combustione.  
  • Processi industriali: come la produzione di acciaio e vetro, creano calore di scarto come effetto collaterale. Le reazioni chimiche generano calore anche durante la produzione.  
  • Molti settori utilizzano il vapore nei impianti a vapore per scopi quali riscaldamento, sterilizzazione e generazione di energia elettrica. La condensa e il vapore a bassa pressione provenienti da questi sistemi possono essere fonti di calore di scarto. 
  • Apparecchiature industriali: come macchinari, motori e trasformatori possono produrre calore di scarto durante il funzionamento nei processi industriali. È possibile recuperare e riutilizzare questo calore. 
  • Scambiatori di calore: le industrie utilizzano spesso scambiatori termici per trasferire il calore da un mezzo all'altro in vari processi industriali. Se il trasferimento di calore non è ottimizzato, è possibile che venga generato calore di scarto. 

Il calore di scarto è difficile da evitare, ma possiamo utilizzarlo in nuovi modi per rendere più sostenibili le pratiche energetiche. Scopri di più sulle tecnologie di recupero del calore di scarto. Mentre continuiamo a sviluppare tecnologie più pulite, consideriamo anche come possiamo sfruttare al meglio ogni joule di energia, anche quelli apparentemente "sprecati". 

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