Pintakäsittelylaitoksen poistoilman lämpöenergian talteenotto

Abstract

Työ tehtiin Dreamsoft Oy:lle, joka on Lahdessa sijaitseva pinnoituslaitoksien suunnitteluun keskittyvä yritys. Yrityksessä havaittiin tarve tutkia pinnoituslaitoksien energiansäästömahdollisuuksia vuoden 2022 energiakriisin myötä.

Insinöörityön tavoitteena oli tutkia, kuinka hyvin pinnoituslaitoksien prosessialtaiden poistoilmasta voidaan saada lämpöenergiaa talteen pisaraverhoa ja lämpöpumppua hyödyntämällä. Tutkimus tehtiin laskemalla poistoilmasta mahdollisesti saatava energia ja perehtymällä muihin vastaaviin tutkimuksiin ja internet-aineistoihin.

Työssä valittiin tutkittavan poistoilman lämpötilaksi 30 °C ja suhteelliseksi kosteudeksi 50 %. Laskuissa oletettiin, että poistoilma jäähtyy 15 °C:seen jäähdyttämällä sitä 4 °C asteisella vesipisaraverholla. Mahdollisesti saatava lämpöteho laskettiin suhteellisen yksinkertaisella taselaskennalla, jota vertailtiin muuhun vastaavanlaisiin tutkimuksiin.

Taselaskennan lopputulokseksi saatiin, että valitusta poistoilmasta voidaan saada energiaa talteen noin 71 kW jäähdyttämällä sitä noin 1,5 l/s vesipisaravirralla. Lämmönsiirron mahdolliseksi tehokkuudeksi laskettiin muun kirjallisuuden avulla noin 0,4, jolloin tarvittava vesimäärä olisi noin 3,8 l/s. Tulokset ovat täysin teoreettisia, ja todellisten arvojen saamiseksi olisi suoritettava kokeellisia testejä tai numeerista mallinnusta.

Saadut tulokset ovat kuitenkin suuntaa antavia, ja niiden avulla voidaan tehdä jäähdytysprosessin alustava mitoitus sekä laitteistovalinta. Poistoilmasta mahdollisesti saatava energia on myös huomattava ja voi tuottaa pinnoituslaitokselle säästöjä energian hinnasta riippuen.