Zvyškové teplo, ktoré sa tvorí ako vedľajší produkt priemyselnej výroby, často končí v ovzduší bez úžitku. A pritom ide o obrovský, no zanedbávaný zdroj energie. Využitie zvyškového tepla vo výrobných závodoch na výrobu elektriny predstavuje ekologickú a ekonomicky výhodnú cestu k zvýšeniu energetickej efektivity. V tomto článku sa pozrieme na technológie, výhody, výzvy a konkrétne spôsoby, ako možno túto energiu zužitkovať.

Využitie zvyškového tepla vo výrobných závodoch na výrobu elektriny

V každej výrobnej hale, kde dochádza k ohrevu, tavení, lisovaniu alebo chemickým reakciám, vzniká teplo. Mnohé podniky však túto energiu vypúšťajú do atmosféry cez chladiace veže alebo komíny. Využitie tohto zvyškového tepla na výrobu elektriny je však čoraz bežnejším a múdrejším riešením. Nielenže sa tak šetria náklady, ale znižuje sa aj zaťaženie životného prostredia.

Čo je zvyškové teplo a prečo ho využiť?

Zvyškové teplo je forma tepelnej energie, ktorá zostáva po vykonaní priemyselného procesu. Aj keď má nižšiu teplotu ako hlavné tepelné zdroje, je stále dostatočne hodnotné na výrobu elektrickej energie. Je to vlastne „neviditeľný poklad“, ktorý firmy bežne ignorujú.

Zber a opätovné využitie tejto energie vedie k zníženiu energetických strát a predstavuje kľúčový krok smerom k udržateľnej výrobe.

Ako zvyškové teplo zvyšuje energetickú efektivitu

Pri správnej implementácii dokáže systém na rekuperáciu tepla znížiť spotrebu primárnej energie až o 30 %. A to už je číslo, ktoré si žiada pozornosť. Firmy tak nemusia investovať do dodatočných zdrojov, ale optimalizujú tie existujúce. Tento koncept je základným pilierom cirkulárnej ekonomiky.

Organický Rankinov cyklus (ORC) ako riešenie

Najčastejšie používanou technológiou na premenu nízkoteplotného zvyškového tepla na elektrinu je Organický Rankinov cyklus. Namiesto pary sa používa organická kvapalina s nízkym bodom varu, čím sa dosahuje efektívna produkcia energie aj pri teplotách pod 100 °C.

Termoelektrické generátory (TEG) v praxi

TEG využívajú tzv. Seebeckov efekt – priamu premenu tepelného rozdielu na elektrickú energiu. Sú ideálne pre malé a decentralizované systémy, kde sa zvyškové teplo koncentruje v menších objemoch.

Kombinovaná výroba tepla a elektriny

CHP (Combined Heat and Power) systémy sú dnes základom pre smart factory riešenia. Výroba elektriny prebieha zároveň s ohrevom vody, čo maximalizuje účinnosť zariadenia. Mnohé závody využívajú túto technológiu s elektromotormi na pohon pomocných čerpadiel a ventilátorov.

Zdroj: https://elements.envato.com/

Príklady z praxe: Kde to už funguje

• Oceliarne – rekuperácia tepla z vysokých pecí
• Cementárne – využitie výfukových plynov na pohon ORC
• Chemický priemysel – zhodnocovanie tepla z exotermických reakcií

Ako elektromotor zvyšuje efektivitu využitia zvyškového tepla

Moderný elektromotor slúži nielen ako pohon pre čerpadlá a ventilátory, ale aj ako kľúčový článok pri výrobe elektriny zo zvyškového tepla. Vďaka vysokému účinníku a nízkej poruchovosti dokáže minimalizovať energetické straty a maximalizovať výstupnú energiu. Ich využitie v rekuperačných systémoch je preto čoraz bežnejšie.

Spoľahlivé elektromotory pre priemyselné riešenia

Špičkové elektromotory s vysokou triedou účinnosti IE3 a IE4 predstavujú ideálnu voľbu pre každého, kto chce zvýšiť výkon a spoľahlivosť svojej rekuperačnej jednotky. Sú navrhnuté na nepretržitú prevádzku a poskytujú stabilitu aj pri meniacich sa prevádzkových podmienkach.

Ekologické výhody využitia zvyškového tepla

Každá kilowatthodina, ktorú vyrobíte zo zvyškového tepla, je kilowatthodina, ktorú nemusíte generovať zo spaľovania uhlia alebo plynu. Zníženie uhlíkovej stopy, zníženie dopytu po fosílnych palivách a celková zodpovednosť voči planéte sú neodškriepiteľnými benefitmi.

Ekonomické prínosy a návratnosť investícií

Investícia do systému na využitie zvyškového tepla sa môže vrátiť už za 2 až 5 rokov. Zohľadniť treba úsporu za energie, štátne dotácie, daňové zvýhodnenia a najmä stabilitu cien energie v budúcnosti. Firmy si tak zabezpečia energetickú nezávislosť.

Výzvy a riziká implementácie

Nie všetko je však ružové. Medzi najväčšie výzvy patrí:

• Náročnosť integrácie do existujúcej technológie
• Potreba odborného návrhu a servisu
• Počiatočné kapitálové náklady

Budúcnosť: Automatizované rekuperačné systémy

S nástupom AI, IoT a smart riadiacich systémov bude rekuperácia tepla ešte efektívnejšia. Systémy budú schopné samostatne analyzovať, kedy je najlepšie vyrábať elektrinu, kedy ju ukladať a kedy spotrebovávať.

Záver: Prečo sa oplatí využívať zvyškové teplo

Využitie zvyškového tepla nie je len o úspore peňazí, ale aj o spoločenskej zodpovednosti, inovácii a konkurencieschopnosti. S modernými elektromotormi a inteligentným riadením sa každý podnik môže stať energeticky efektívnym lídrom.

Viac sa dozviete na:

https://thesims2.cz/vorteile-von-frequenzumrichtern/

https://ckddiz.cz/blog/wesentliche-vorteile-von-elektromotoren/

https://www.aaamobil.cz/soft-startery-a-ich-vyhody/

https://tivoli.ie/vyhody-soft-starterov/