Hledání dalších optimalizačních řešení pro podnikové procesy

Energetika ve výrobním procesu - Obrázek 1

Pokud jde v podnikové energetice o optimalizační úkoly energetický konzultant by měl pochopit teoretické základy přenosu a transformace energie a být schopen je na řešeném procesu aplikovat. Laicky bych řekl, že se na proces musí být schopen podívat fyzikální optikou, protože na základě požadavků zákazníka na funkci zdroje lze navrhnout investičně nejlevnější variantu, která ale nebude energeticky nejúspornější. Jako příklad bych uvedl, že po dožití starých kotlů v podnikové kotelně můžeme na pokrytí tepelných ztrát objektu naprojektovat nový, účinnější plynový kotel, ale pokud bychom měli zpracován komplexní pohled na celý proces třeba bychom zjistili, že produkt na konci výroby prochází chladící lázní a část z této jinak nevyužité tepelné energie by se dala recyklovat. Viz na obrázku 1 teplo, které se systémem chlazení odvádí do vzduchu (červená šipka).

Po procesní analýze dle obrázku 1 se pak můžeme zamyslet nad jednotlivými způsoby jak ušetřit energii a zákazníkovy náklady na ni. Případně zvýšit strategicky jeho nezávislost na energetických dodávkách metodou diverzifikací zdrojů.

Je tedy důležité si uvědomit více než dvě základní věci:

• energie vstupující v palivu má být využita s co nejvyšší účinností

• elektrická energie má být optimalizována z hlediska napětí v síti, cos φ, filtrace vyšších harmonických atd.

Nadstavbou pro člověka problematiky znalého je fakt, že jakákoli vstupní energie se po sérii transformací přeměňují většinou na teplo, které někde utíká na nevyužitelných parametrech – odpadní teplo. Energetické optimalizace a jejich úspěch jsou závislé na pochopení právě této skutečnosti a jejich návrh spočívá v tom, jak opatření ovlivní toky těchto odpadních energií v procesu.

Energetika ve výrobním procesu - Obrázek 2

Do hry vstupuje možnost výroby elektřiny přímo u zákazníka. Dle rozdílů mezi obrázky 1 a 2 je vidět, že počítá s technologií ORC nebo KVET, ale je možné nasazení PV panelů či malou vodní nebo větrnou elektrárnu. Rekuperace tepla pomocí tepelných výměníků je jasná, pokud jsou dostupné média, které by si energii vyměnily. Ovšem často se stává, že z procesu vystupuje teplo na nízké teplotě a technologicky dále není využitelné. Proto s příchodem velkých tepelných čerpadel přichází do úvahy recyklace tepla.

Nasazení tepelných čerpadel v průmyslu by mělo vést k řádově několika procentuálním úsporám na nákup vstupních energií. Teoretická hranice je až v bodě kdy příkon tepelného čerpadla pokryje tepelné ztráty přímo do okolí. (na obrázku 2, ztráty vyznačené žlutě) Tyto průmyslové tepelné čerpadla můžou být standardní koncepce kdy kompresor chladícího okruhu je poháněn elektromotorem a taky jsou dostupné takzvané plynové tepelné čerpadla, které pro pohon kompresoru používají země plynový agregát, což má za následek více dostupného tepla přímo u zákazníka.

Závěrem

V podnikové energetice jsou často nakupované energie využívány na fyzikálních dorazech, a proto se bude muset zvýšit znalost konzultantů a projektantů v oblasti energetických toků a transformací aby byli schopni analyzovat a navrhnout řešení, pomocí kterého se co nejvíc tepelné energie zacyklí v rámci řešeného objektu.

Ing. Lukáš Jančok

Tedom a.s.