製造業のエネルギー効率を向上させるトップ廃熱回収技術

Aug 22, 2023

製造業では、エネルギー効率は業務の費用対効果だけでなく、プロセスの環境への影響も決定する重要な要素です。 持続可能性と二酸化炭素排出量の削減が世界的に重視される中、廃熱回収技術は製造におけるエネルギー効率を高めるための極めて重要なソリューションとして浮上しています。 これらの技術は、製造プロセス中に発生する熱を捕捉して再利用することで、エネルギー消費と温室効果ガスの排出を削減します。

最も有望な廃熱回収技術の 1 つは熱交換器です。 この装置は、ある媒体から別の媒体に、混合することなく熱を伝達します。 たとえば、製造セットアップでは、機械から発生する熱を冷却剤または空気に伝達することで、全体の熱を削減し、エネルギー効率を向上させることができます。 熱交換器にはシェルアンドチューブ、プレート、フィン付きチューブなどのさまざまなタイプがあり、それぞれがさまざまな用途や熱回収レベルに適しています。

もう 1 つの革新的な技術は有機ランキン サイクル (ORC) で、これは低温度から中温度の廃熱を回収するのに特に効果的です。 ORCシステムは、水よりも沸点の低い有機流体を使用することで、発電が不十分とされる廃熱源からの発電を可能にします。 この技術は、低温から中温の廃熱が一般的である化学、製薬、食品および飲料などの業界で特に有益です。

熱電発電機 (TEG) も製造部門で注目を集めています。 これらのデバイスは、ゼーベック効果を利用して熱を電気に直接変換します。ゼーベック効果では、温度差により材料の両端​​に電圧が発生します。 TEG はコンパクトで可動部品がなく、メンテナンスも最小限で済むため、スペースと信頼性が重要な用途に最適です。

これらに加えて、コージェネレーションとしても知られる熱電併給 (CHP) システムも製造業界でますます普及しつつあります。 CHP システムは、同じエネルギー源から電気と有用な熱を同時に生成し、全体的なエネルギー効率を大幅に向上させます。 これらのシステムは特定の製造プロセスに合わせて調整できるため、廃熱回収のための多用途のソリューションになります。

もう 1 つの廃熱回収技術であるヒート ポンプは、少量の高品質の駆動エネルギーを使用して、大量の低品質の熱を捕捉し、より高い温度にアップグレードします。 暖房、給湯、プロセス加熱など、幅広い産業用途に使用できます。

これらの技術には大きな利点がありますが、その実装には、利用可能な廃熱の質と量、熱源と熱源の近さ、製造プロセスの全体的なエネルギー需要などの要素を慎重に考慮する必要があります。 廃熱回収技術への投資が確実にプラスの利益を生み出すためには、徹底的な費用対効果の分析を行うことも不可欠です。

結論として、廃熱回収技術は、製造業にとってエネルギー効率を向上させ、環境への影響を削減する魅力的な機会を提供します。 持続可能性への世界的な取り組みが続く中、これらのテクノロジーは製造業の未来を形作る上でますます重要な役割を果たすことになります。