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O que é calor residual em processos industriais?

Vários processos industriais geram calor residual como um subproduto, que se refere à energia subutilizada. Equipamentos, máquinas ou sistemas industriais liberam excesso de calor durante sua operação. Neste artigo, você encontrará uma ampla variedade de tópicos relacionados à questão acima.

 

O calor residual industrial refere-se especificamente ao calor residual gerado por processos industriais, como fabricação, geração de energia, produção química e refino, entre outros. Esses processos geralmente envolvem a conversão de energia ou a utilização de calor para realizar operações específicas. Os processos não utilizam toda a energia investida; alguns liberam calor e não são úteis.  

As leis da termodinâmica

Para compreender o excesso de calor, devemos recorrer às leis da termodinâmica. A segunda lei diz que, ao transformar a diferença de temperatura em energia, como em uma máquina térmica, é gerado calor residual. Em outras palavras, nenhum processo de conversão de energia pode ser perfeitamente eficiente. Algum calor sempre escapará. 
 

Vários processos industriais produzem uma quantidade significativa de calor como subproduto. Os sistemas de arrefecimento ou exaustores liberam esse calor extra no ar e não é utilizado para nenhuma finalidade útil.  
 

Embora o calor excedente seja considerado um "desperdício" porque não é utilizado diretamente para a sua finalidade original, ele ainda pode conter quantidades significativas de energia. Muitos setores utilizam sistemas de recuperação de calor residual para capturar e utilizar o calor, melhorando a eficiência energética, reduzindo custos e diminuindo a pegada de carbono. 

Onde sua fábrica perde calor?

Em uma sala de compressores, o calor residual refere-se ao excesso de calor gerado pela operação dos compressores e equipamentos associados. Os processos usam compressores para aumentar a pressão de um gás ou ar. Esse processo normalmente envolve a conversão de energia elétrica ou mecânica em calor.  
 

Ao comprimir gás, os compressores utilizam energia e produzem calor como subproduto. O equipamento libera calor para o ambiente, o que contribui para o aumento geral da temperatura na sala do compressor.  

A identificação das fontes específicas de calor residual em sua fábrica pode exigir uma avaliação no local e uma compreensão dos processos e equipamentos da sua fábrica.  
 

Para encontrar fontes de calor residual e determinar se elas podem ser utilizadas com mais eficiência, você deve realizar uma auditoria energética. Além disso, consultar especialistas em energia é uma boa ideia. Eles podem analisar o uso de energia e os processos da sua fábrica para identificar áreas específicas onde o calor residual é gerado. Além disso, você pode receber recomendações para recuperação e utilização de calor, ajudando a reduzir a energia e o impacto ambiental.  

Os processos industriais mudam a energia de uma forma para outra, como queimar combustível para gerar eletricidade ou produzir vapor para aquecimento.
Durante esses processos de conversão de energia, o sistema libera uma quantidade significativa de calor como subproduto. 

Fontes comuns de calor residual

calor residual, torres de refrigeração, vapor de água
  • Compressores: aumentam a pressão do gás e produzem calor residual durante a operação.  
  • Água de processo: processos industriais que exigem aquecimento ou resfriamento de água podem resultar em calor residual. Em locais como refinarias, fábricas de produtos químicos e usinas elétricas, o calor residual está na água que sai dos sistemas de resfriamento. 
  • Caldeiras e fornos industriais: utilizados para aquecimento ou geração de vapor podem produzir calor residual como subproduto.  
  • Gases de escape: muitos processos industriais produzem gases de escape quentes como um subproduto. Isso inclui processos de combustão em usinas elétricas, fornos, caldeiras e motores. Os gases residuais contêm uma quantidade substancial de energia térmica que pode ser utilizada. 
  • Sistemas de refrigeração: os processos industriais geralmente usam sistemas de refrigeração para remover o excesso de calor gerado durante as operações. Torres de refrigeração, condensadores, unidades de refrigeração e sistemas de ar condicionado geram calor residual que podemos recuperar. 
  • Fornos e fornalhas industriais: são utilizados em diversas indústrias, como processamento de alimentos, cerâmica e metalurgia. Eles são usados para processos que consomem muito calor, como secagem, cozimento e tratamento térmico. Essas máquinas produzem calor residual que pode ser reciclado e utilizado novamente. 
  • Motores e turbinas : unidades de geração de energia, como motores e turbinas, produzem calor residual durante seu processo de combustão.  
  • Processos industriais: como a produção de aço e a produção de vidro criam calor residual como um subproduto. As reações químicas também geram calor durante a fabricação.  
  • Muitas indústrias utilizam amplamente o vapor em sistemas de vapor para fins como aquecimento, esterilização e geração de energia. Os condensados e o vapor de baixa pressão desses sistemas podem ser fontes de calor residual. 
  • Equipamentos industriais: como máquinas, motores e transformadores podem produzir calor residual durante a operação em processos industriais. Você pode recuperar e reaproveitar esse calor. 
  • Trocadores de calor: as indústrias frequentemente utilizam trocadores térmicos para transferir calor de um meio para outro em vários processos industriais. Se eles não otimizarem a transferência de calor, podem gerar calor residual. 

É difícil evitar o calor residual, mas podemos utilizá-lo de novas formas para tornar as práticas energéticas mais sustentáveis. Saiba mais sobre as tecnologias de calor residual. À medida que continuamos a desenvolver tecnologias mais limpas, consideremos também como podemos aproveitar ao máximo cada joule de energia, mesmo os aparentemente “desperdiçados”. 

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