Łukasz Osieleniec, Energomix Odzysk ciepła z procesów

Łukasz Osieleniec, Energomix
Odzysk ciepła z procesów technologicznych
Zużycie energii stanowi znaczny odsetek kosztów ponoszonych przez przedsiębiorstwo. Istnieje jednak
wiele sposobów pozwalających na zmniejszenie zapotrzebowania na energie, a co za tym idzie,
obniżenie kosztów zakupu tych mediów. Jednym ze sposobów na zmniejszenie zużycia energii w
zakładzie produkcyjnym jest odzysk ciepła z procesów technologicznych. Na rynku są dostępne nowe,
sprawne i dostosowane do zróżnicowanych potrzeb klienta rozwiązania technologiczne, które mogą
być wykorzystane do takiej aktywności. Działania te mogą dać wymierne korzyści nie tylko w postaci
mniejszych rachunków za energię elektryczną, ale dają również możliwość uzyskania dodatkowych
środków finansowych z tytułu „białych certyfikatów”. W dalszej części artykułu omawiamy trzy
sposoby na odzysk ciepła: z pary, ze sprężonego powietrza, ze spalin oraz z odwadniania kopalni.
Ciepło z pary
Ciepło można odzyskać m.in. z pary, która używana jest w procesach technologicznych. Takim
procesem może być na przykład uplastycznienie drewna przed obróbką mechaniczną np. gięciem
drewna. Kondensat z tego procesu może być wykorzystany jako dolne źródło ciepła w pompach ciepła,
jako wstępny podgrzew wody przed kotłownią lub - po ich oczyszczeniu - być kierowane bezpośrednio
do obiegu wody zasilającej kocioł. Wszystko zależy od specyfiki pracy zakładu i urządzeń znajdujących
się w obiekcie.
Sprężone powietrze jako źródło ciepła
Ciepło można też odzyskać ze sprężonego powietrza. Sprężarka zamienia energię elektryczną prawie
w całości w ciepło. W wielu przypadkach jest ono odprowadzane bezpośrednio do otoczenia, jednak
dzięki obiorowi ciepła z chłodnicy można uzyskać znaczne oszczędności. Dzięki podłączeniu kanału
powietrza wylotowego do sprężarki, ciepłe powietrze może być użyte do ogrzewanie hal i budynków,
suszenia lub jako wstępne ogrzewanie powietrza do palników.
Możliwy jest również odbiór ciepła od oleju chłodzącego silnik sprężarki za pomocą wymiennika
płytowego. Ogrzana woda może być użyta do zasilanie układów centralnego ogrzewania, w pralniach,
w procesie galwanizacji jako woda do mycia, do podgrzewanie basenów lub jako ciepła woda do
natrysków.
Ciepło ze spalin
Wiele zakładów produkcyjnych zajmujących się przeróbką drewna używa biomasy jako wsad do kotłów.
Jest ona najczęściej w różnym stopniu zawilgocona, co obniża zarówno jakość jak i sprawność spalania.
Co więcej, z powodu zmieniającej się wartości opałowej surowca, trudno jest oszacować sprawność
kotła. Konsekwencją tego jest najczęściej zły dobór mocy kotła lub kłopoty z uzyskaniem odpowiednich
parametrów czynnika grzewczego. Problem ten może być również rozwiązany poprzez odzysk ciepła,
w tym wypadku ze spalin. Poprzez dobór odpowiedniego układu (suszenie biomasy spalinami
pośrednio lub bezpośrednio) pomiędzy biomasą a spalinami można odparować wodę zawartą w
biomasie uzyskując stały poziom suchości, jednocześnie poprawiając jakość i sprawność spalania. Co
więcej, tak odparowaną wodę można skroplić, a uzyskany kondensat wykorzystać do wcześniej
wymienionych procesów.
Odwadnianie kopalń
Jedną z możliwości jest odzysk ciepła z wody wypompowywanej w trakcie procesu odwadniania
kopalni. Energia zawarta w wodach kopalnianych pochodzi z ciepła generowanego w skorupie
ziemskiej i jest magazynowana w górotworze oraz płynach wypełniających jego szczeliny. Efektem
ubocznym odwadniania jest możliwość odzysku energii, zawartej w tej wodzie. Im wyższa temperatura
wypompowanej wody, tym większy jest jej potencjał energetyczny.
Typową cechą każdej kopalni jest zwiększone zapotrzebowanie na ciepło zarówno do procesów
technologicznych (np. przeróbka miału węglowego) jak i do ogrzewania budynków oraz celów
sanitarnych. Co więcej, najczęściej na terenie kopalni znajduje się kotłownia zasilająca w ciepło
zarówno zakład górniczy jak i pobliskie miejscowości. Dzięki temu istnieją korzystne warunki na
zastosowanie wspomnianych układów wykorzystujące ciepło zawartej w wodzie dołowej.
Jednym z proponowanych rozwiązań jest układ, w którym część strumienia wody sieciowej powrotnej
może zostać skierowany na pompę ciepła, gdzie osiąga maksymalną temperaturę. Następnie łączy się
z pozostałym strumieniem wody i kierowany jest do kotłowni, gdzie osiąga wymaganą temperaturę
zasilania w sieci. Zależnie od chwilowego zapotrzebowania i temperatury zewnętrznej, cały strumień
może być kierowany na pompę ciepła i bezpośrednio kierowana do odbiorców, z pominięciem
kotłowni. Realizacja takiego schematu wymaga zastosowania pompy ciepła przeznaczonej dla
ciepłownictwa, która z jednej strony zapewnia zarówno dużą moc, jak i wysoką temperaturę. Ze
względu na duży przyrost temperatury czynnika roboczego, w procesie sprężania stosuje się chłodzenie
międzystopniowe realizowane np. przez wodę na powrocie sieci ciepłowniczej.
Można również odzyskać ciepło z chłodnicy sprężarki wysokiego ciśnienia. Te czynności mają na celu
jak najefektywniejsze wykorzystanie ciepła układu oraz podniesienie efektywności całego obiegu.
Jednocześnie woda dołowa może być magazynowana w zbiornikach buforowych ze względu na to, że
wypompowywanie wody dołowej z reguły nie jest ciągłe. Taka realizacja może, przy odpowiednim
doborze rodzaju i mocy pompy ciepła (biorąc pod uwagę temperaturę i średni wydatek wody dołowej
oraz, równocześnie, charakter pracy zakładu górniczego) zapewnić całkowite zapotrzebowanie na
ciepło w okresie letnim i pracować jako źródło podstawowe w okresie grzewczym.
Co daje audyt efektywności energetycznej
Możliwości odbioru ciepła z procesów technologicznych jest wiele. Audytor przeprowadzający audyt
efektywności energetycznej jest wstanie wskazać te obszary, w których można poprawić efektywność
energetyczną. Białe certyfikaty dają możliwość zwrotu części kosztów proekologicznej inwestycji. Jak
się o nie ubiegać i jaki jest procedura ich wydawania?
Audyt efektywności energetycznej to opracowanie zawierające analizę zużycia energii oraz określające
stan techniczny obiektu, urządzenia technicznego lub instalacji, obejmujące wykaz przedsięwzięć
służących poprawie efektywności energetycznej obiektu, urządzenia technicznego lub instalacji, a
także ocenę ich opłacalności ekonomicznej i możliwej do uzyskania oszczędności energii. Świadectwo
efektywności energetycznej jest potwierdzeniem planowanej do zaoszczędzenia ilości energii finalnej
wynikającej z przedsięwzięcia lub przedsięwzięć tego samego rodzaju służących poprawie efektywności
energetycznej. Warto zaznaczyć, że świadectwa obowiązują wyłącznie dla przedsięwzięć planowanych,
w trakcie realizacji oraz zakończonych po 1 stycznia 2014 r. W ostatnim przypadku, wniosek musi być
złożony w nieprzekraczalnym terminie do 30.09.2017.
Prawa majątkowe wynikające ze świadectw efektywności energetycznej są sprzedawane na Towarowej
Giełdzie Energii. Może się tym zająć firma wykonująca audyt efektywności energetycznej
przedsięwzięcia – mówi Michał Suska, prezes Energomix.
Warto pamiętać, że warto zgłaszać nawet małe przedsięwzięcia, gdyż firma audytorska agreguje
projekty tego samego rodzaju i wspólnie występuje do Urzędu Regulacji Energetyki z wnioskiem o
wydanie białych certyfikatów.
Dobór odpowiednich narzędzi oraz przeprowadzenie całej procedury audytowej i sprzedaży białych
certyfikatów to zadanie audytorów. Przedsiębiorcom zostaje jedynie liczenie dodatkowo zarobionych
środków – mówi Michał Suska.
W przypadku ubiegania się przez Klienta o białe certyfikaty, można korzystać z modelu success fee.
Oznacza to, że firma, która przeprowadza audyt, ponosi wszelkie koszty realizacji tego przedsięwzięcia.
Klient ceduje prawo do rozporządzania otrzymanymi świadectwami na firmę audytorską, która
prowadzi całą obsługę procesu. Po uzyskaniu świadectw Klient i firma audytorska dzielą się zyskiem z
tytułu zaoszczędzonej energii elektrycznej, gazu lub ciepła w wyniku realizacji przedsięwzięcia. W
innym wypadku cena za audyt jest ceną ryczałtową w zależności od złożoności przedsięwzięcia, a więc
i audytu.