Aplicación del calor residual industrial en calefacción
El consumo de energía para calefacción es muy alto en la región norte, casi seis meses en el noreste y alrededor de cuatro meses en Beijing y otras regiones.
La demanda de energía térmica en nuestras vidas proviene principalmente de la quema de carbón, y mi país es un importante consumidor de energía dominado por el carbón, representando el 27% del consumo mundial de carbón. Sin embargo, la principal forma de consumo de carbón en mi país es la combustión directa, lo que da como resultado una baja eficiencia en el uso de energía y una grave contaminación ambiental.
Las aguas residuales vertidas por las empresas industriales suelen tener temperaturas superiores a los 30 grados centígrados, lo que no sólo provoca contaminación térmica del medio ambiente, sino también un desperdicio de calor. Según los cálculos, el agua de refrigeración industrial, las aguas residuales industriales y el agua de cola geotérmica contienen una gran cantidad de energía térmica, pero debido a su bajo poder calorífico, casi toda se desecha. La tecnología de bomba de calor de Tsinghua Tongfang puede convertir el calor residual de baja calidad de 7 a 50 °C de aguas residuales previamente desechadas en energía térmica de alta calidad de 50 a 85 °C para su utilización.
Por lo tanto, la tecnología de bomba de calor geotérmica de Tsinghua Tongfang se utiliza para recolectar el calor residual industrial y utilizarlo como fuente de calefacción en las áreas de calefacción del norte, lo que brinda a la tecnología de bomba de calor un nuevo espacio de aplicación.
Después de aplicar la tecnología de bomba de calor geotérmica al campo industrial, se ha utilizado agua industrial. En comparación con el agua subterránea utilizada originalmente por las bombas de calor geotérmicas, las aguas residuales industriales tienen una calidad de agua deficiente y son corrosivas. Además, la temperatura del agua geotérmica poco profunda es de unos 16 grados centígrados, mientras que la temperatura de las aguas residuales industriales varía mucho, oscilando entre 10 grados centígrados y 30 grados centígrados. Estas características plantean requisitos más altos para la tecnología de bombas de calor de calor residual industrial.
En el proceso de producción industrial de mi país, la eficiencia de conversión térmica del carbón es solo superior al 30%, mientras que la tasa de utilización del carbón en algunos países desarrollados ha alcanzado más del 90%. El uso de bombas de calor geotérmicas para aprovechar el calor residual industrial puede mejorar la eficiencia de utilización del carbón en la producción industrial.
El calor residual industrial se divide en bombas de calor por compresión y bombas de calor por absorción.
Las bombas de calor de absorción proporcionan principalmente calor, mientras que las bombas de calor de compresión pueden equilibrar mejor el calor y el frío, calentando en invierno y enfriando en verano. La elección de las dos tecnologías debe basarse en las condiciones locales y analizarse objetivamente.
Según los expertos en bombas de calor de Tsinghua Tongfang, el uso de bombas de calor de absorción para generar electricidad para los residentes debe cumplir tres condiciones: en primer lugar, debe haber una fuente de calor impulsada. Por ejemplo, el vapor caliente se utiliza para generar electricidad en las centrales térmicas.
El segundo es disponer de recursos caloríficos residuales. Tomemos como ejemplo las centrales térmicas. En el pasado, el calor del vapor a alta temperatura se transfería a la bomba de calor de absorción a través del intercambiador de calor, lo que mejoraba enormemente la eficiencia térmica. Al mismo tiempo, cuando se utiliza vapor con gran presión para generar energía, la presión residual disminuirá y el vapor residual con temperatura reducida se denomina vapor gastado. Originalmente, esta parte del vapor residual se enfriaba mediante torres de enfriamiento para formar aguas residuales industriales. Ahora, se pueden usar bombas de calor industriales de fuente terrestre para utilizar el calor residual de esta parte del vapor residual.
En tercer lugar, existe una demanda de calefacción. En la actualidad, este tipo de bomba de calor industrial geotérmica se utiliza principalmente en áreas cercanas a fábricas y minas. A medida que esta tecnología se vaya mejorando gradualmente, se utilizará más ampliamente en la calefacción urbana.
Los expertos afirman que las bombas de calor industriales geotérmicas se pueden utilizar en muchos campos de producción industrial, además de en las centrales térmicas, la industria del carbón, la industria del acero y la industria del petróleo.
Se producirá una gran cantidad de escoria durante el proceso de fabricación de acero en la planta siderúrgica. La temperatura de la escoria es muy alta y requiere agua de lavado de escoria para enfriarse. extraído mediante bombas de calor de calor residual industrial. Durante el proceso de transferencia de aceite, se requiere trazado calefactor. Las fuentes tradicionales de trazado de calor también dependen de salas de calderas instaladas a lo largo de oleoductos para quemar carbón para calefacción. De hecho, el proceso de extracción de petróleo consiste en inyectar primero una gran cantidad de agua en el suelo, bombear el petróleo y el agua juntos y luego implementar el proceso de separación de petróleo y agua. El agua extraída y separada del aceite tiene una temperatura muy alta y el calor de esta separación de agua también se puede aprovechar mediante una bomba de calor geotérmica.
La tecnología de bomba de calor de calor residual industrial de Tsinghua Tongfang también se puede utilizar en industrias como la de energía eléctrica, impresión y teñido de textiles, acuicultura, elaboración de alimentos y alcantarillado municipal. La descarga de una gran cantidad de aguas residuales y calor residual no solo causa contaminación térmica al medio ambiente, sino que también consume una gran cantidad de combustible durante el proceso de calentamiento durante el proceso de producción. En estas industrias, se promueve la tecnología de bombas de calor para recuperar el calor residual y aprovechar el potencial de ahorro de energía. La tecnología de bombas de calor industriales de Tsinghua Tongfang todavía tiene un enorme espacio de mercado.