Restwarmtestudie

Voor het goed optimaliseren moet je beginnen in het hart van het fabriek, ofwel het proces. Dit is weergegeven in het schema hiernaast. Het schillen model of Unions model of UMIST (University of Manchester). In de praktijk wordt vaak eerst gekeken naar energiezuinige opwekking van elektriciteit of warmte en daarna pas of het proces efficiënter kan.

Er zal dus begonnen moeten worden met het proces. Echter wordt vaak aangegeven dat hier weinig ontwerpruimte is. De processen zijn al geoptimaliseerd of gezien de tijdsdruk is hier geen ruimte meer voor. Dit betekent dat aan dit onderdeel meestal weinig aandacht wordt besteed, tenzij duidelijk is dat hier grote kansen liggen. Stap 1 is dan ook het identificeren van alle processen en kijken of hier nog ruimte is voor verbetering is door interne warmtewisseling. Dit verdient in verband met de korte afstand en vergelijkbare procestijden altijd de voorkeur.

Vervolgens zullen alle warmte- en koude stromen in kaart worden gebracht. Dit wordt uitgezet in een pinch curve.

Met deze curve kan bepaald worden wat het minimale warmte- en koude verbruik is. Het opstellen van deze curve vereist het in kaart brengen van alle warmte- en koudestromen. Belangrijk hierbij zijn ook de proces- en productietijden. De pinch curve gaat uit van continue processen, maar door gebruik te maken van warmte buffering kunnen ook batch processen worden meegenomen. Ook zal de locatie van de stormen bepaald worden aangezien het minder handig is om stromen die ver uit elk elkaar liggen thermisch te koppelen. Op basis van deze analyse wordt het warmtewisselaarsnetwerk ontworpen. Hierbij zal aangegeven worden voor welke type warmtewisselaar wordt gekozen, wat de investering is en wat de opbrengsten zijn. Ook de invloed op het proces wordt meegenomen. Besparingsopties die zuiniger zijn en tevens de doorlooptijd verkorten hebben de meeste kans om geïmplementeerd te worden. Deze opties verder uitwerken en vertalen in daadwerkelijke en betaalbare warmtewisselaarsnetwerken gebeurt in stap 2.

Vervolgens wordt gekeken naar de inzet van warmtepompen. Hier zal onderzocht worden of restwarmte middels warmte pompen opgepompt kan worden naar een hoger temperatuurniveau, zodat dit weer goed ingezet kan worden. Uit de pinch curve van de vorige stappen blijkt op welke locaties dit de meest kansen heeft. Ook zal gekeken worden of de condenswarmte van koelmachines ingezet kan worden in het proces. Deze kan eventueel door de inzet van een warmtepomp in temperatuur verhoogd worden. Dit wordt in stap 3 verder uitgewerkt.

Hierna wordt gekeken op welke wijze zo efficiënt mogelijk warmte, koude en elektriciteit opgewekt kan worden. Het gecombineerd opwekken hiervan in een warmte/kracht installatie met eventueel aanvullend absorptiekoeling voor de koeling biedt een besparing die kan oplopen tot 50%. Tenslotte wordt bepaald hoeveel energie nog dient te worden ingekocht.