अपशिष्ट ऊष्मा अवशोषित इकाई
अपशिष्ट ऊष्मा अवशोषित इकाई (डब्ल्यूएचआरओ) ऊर्जा पुनः प्राप्ति उष्मा का आदान प्रदान करता है जो उच्च तापमान पर प्रक्रिया करके आउटपुट से उष्मा को किसी उद्देश्य के लिए प्रक्रिया के दूसरे भाग में स्थानांतरित कर देता है, सामान्यतः दक्षता में वृद्धि करता है। डब्ल्यूएचआरओ सह-उत्पादन में सम्मिलित उपकरण है। अपशिष्ट ऊष्मा को डीजल जनरेटर से गर्म फ्लू गैसों, जल शीतलक मीनार से भाप, या यहाँ तक कि शमन जैसी शीतलन प्रक्रियाओं से अपशिष्ट जल जैसे स्रोतों से निकाला जा सकता है।
ऊष्मा अवशोषित इकाई
विभिन्न प्रक्रियाओं की निकास गैस या यहां तक कि एयर कंडीशनर की निकास धारा से निकलने वाली अपशिष्ट ऊष्मा का उपयोग आने वाली गैस को पहले से गरम करने के लिए किया जा सकता है। यह व्यर्थ ऊष्मा की प्राप्ति के लिए मूलभूत विधि में से है। कई इस्पात मिलो कम ईंधन की मांग के साथ संयंत्र के उत्पादन को बढ़ाने के लिए इस प्रक्रिया को आर्थिक पद्धति के रूप में उपयोग करती हैं। गर्म मध्यम स्थान से निचले स्थान तक ऊर्जा के हस्तांतरण के लिए कई अलग-अलग वाणिज्यिक पुनर्प्राप्ति इकाइयां हैं:[1]
- ऋण संग्राहक: यह नाम विभिन्न प्रकार के ताप विनिमायकों को दिया जाता है जिनसे निकास गैसों को गुजारा जाता है, जिसमें धातु की नलियां होती हैं जो इनलेट गैस को ले जाती हैं और इस प्रकार प्रक्रिया में प्रवेश करने से पहले गैस को गर्म करती हैं।ऊष्मा व्हील उदाहरण है जो ही सिद्धांत पर सौर एयर कंडीशनिंग या सोलर ए/सी के रूप में काम करता है जो डेसीकेंट्स इकाई का उपयोग करता है।
- पुनर्योजी ऊष्मा एक्सचेंजर: यह औद्योगिक इकाई है जो प्रसंस्करण के बाद उसी धारा का पुन: उपयोग करती है। इस प्रकार की ऊष्मा प्राप्ति में, ऊष्मा को पुन: उत्पन्न किया जाता है और प्रक्रिया में पुन: उपयोग किया जाता है।
- वेग पाइप: ऊष्मा पाइप सबसे अच्छे ऊष्मा सुचालक हैं। इनमें तांबे की तुलना में सौ गुना अधिक ऊष्मा स्थानांतरित करने की क्षमता होती है। ऊष्मा पाइप मुख्य रूप से अक्षय ऊर्जा प्रौद्योगिकी के रूप में जाने जाते हैं क्योंकि खाली किए गए ट्यूब कलेक्टरों में उपयोग किया जाता है। ऊष्मा पाइप का उपयोग मुख्य रूप से अंतरिक्ष, प्रक्रिया या वायु ताप में किया जाता है, अपशिष्ट ताप में प्रक्रिया से इसके ताप पाइप के कारण आसपास में स्थानांतरित किया जा रहा है।
- ऊष्मा व्हील या रोटरी ऊष्मा एक्सचेंजर: इसमें ऊष्मा अवशोषित करने वाली सामग्री का गोलाकार मधुकोश मैट्रिक्स होता है, जो धीरे-धीरे एयर हैंडलिंग प्रणाली की आपूर्ति और निकास वायु धाराओं के अंदर घूमता है।
- गरम करनेवाला: प्रक्रिया बॉयलरों के स्थति में, निकास गैस में अपशिष्ट ऊष्मा पुनरावर्तक के साथ पारित की जाती है जो बॉयलर के लिए इनलेट तरल पदार्थ लेती है और इस प्रकार इनलेट तरल पदार्थ की ऊष्मा ऊर्जा का सेवन कम कर देती है।
- ऊष्मा पम्प: कम तापमान पर उबलने वाले कार्बनिक द्रव का उपयोग करने का अर्थ है कि अपशिष्ट तरल पदार्थों से ऊर्जा को पुन: उत्पन्न किया जा सकता है।
- कुंडल के चारों ओर घूमना: इसमें दो या दो से अधिक बहु-पंक्ति वाले ट्यूब कुण्डली होते हैं जो पंप किए गए पाइपवर्क परिपथ द्वारा दूसरे से जुड़े होते हैं।
- निकास से उत्सर्जन की मात्रा को कम करने के लिए कनवर्टर और टेल पाइप के निकट उच्च तापमान को बनाए रखते हुए उत्सर्जन को पकड़ने के लिए पार्टिकुलेट फिल्टर (डीपीएफ)।
वेस्ट ऊष्मा अवशोषित बॉयलर (डब्लूएचआरबी ) ऊष्मा पुनः प्राप्त करने वाला भाप जेनरेटार (एचआरएसजी ) से इस अर्थ में भिन्न है कि गर्म माध्यम चरण नहीं बदलता है।
बिजली इकाइयों को ऊष्मा
नवंबर 2004 में अमेरिकी ऊर्जा विभाग के लिए ऊर्जावान सम्मिलित द्वारा टेक्नोलॉजी रोडमैप शीर्षक से की गई सूची के अनुसार[2] और कई अन्य यूरोपीय आयोग द्वारा किए गए, पारंपरिक और नवीकरणीय संसाधनों से अधिकांश ऊर्जा उत्पादन ऑनसाइट (उपकरण की अक्षमता और अपशिष्ट ऊष्मा के कारण हानी) और ऑफसाइट (केबल और ट्रांसफार्मर हानी) हानी के कारण वातावरण में खो जाता है, जो कि रकम है बिजली मूल्य में लगभग 66% हानी हो।[3] अलग-अलग डिग्री की अपशिष्ट ऊष्मा निश्चित प्रक्रिया के अंतिम उत्पादों में या उद्योग में उप-उत्पाद के रूप में पाई जा सकती है जैसे स्टील बनाने वाले संयंत्रों में लावा। इकाइयां या उपकरण जो अपशिष्ट ऊष्मा को पुनर्प्राप्त कर सकते हैं और इसे बिजली में बदल सकते हैं, उन्हें डब्ल्यूएचआरओ या बिजली इकाइयों को ऊष्मा कहा जाता है:
- संदर्भ स्थितिकार्बनिक रैंकिन चक्र (ओआरसी) इकाई काम कर रहे तरल पदार्थ के रूप में कार्बनिक तरल पदार्थ का उपयोग करती है। पानी की तुलना में तरल पदार्थ का क्वथनांक कम होता है, जिससे यह कम तापमान पर उबलता है, जिससे अतितापित गैस बनती है जो टरबाइन के ब्लेड और इस प्रकार जनरेटर को चला सकती है ।
- शीतलक (सीबेक प्रभाव, पेल्टियर प्रभाव, थॉमसन प्रभाव प्रभाव) इकाइयों को डब्ल्यूएचआरओ भी कहा जा सकता है, क्योंकि वे प्रत्यक्ष धारा (डीसी) शक्ति का उत्पादन करने के लिए दो प्लेटों के बीच ताप अंतर का उपयोग करते हैं।
- आकार-स्मृति मिश्र धातु का उपयोग कम तापमान वाली वेस्ट ऊष्मा को रिकवर करने और इसे मैकेनिकल एक्शन या इलेक्ट्रिसिटी में बदलने के लिए भी किया जा सकता है।[4]
अनुप्रयोग
- परंपरागत रूप से, कम तापमान रेंज (0-120 °C, या सामान्यतः 100 °C से कम) की अपशिष्ट ऊष्मा का उपयोग ओआरसी कंपनियों के प्रयासों के अतिरिक्त बिजली उत्पादन के लिए नहीं किया जाता है, मुख्य रूप से क्योंकि कार्नाट दक्षता कम है (अधिकतम 18% 90 °C ऊष्मािंग और 20 °C कूलिंग के लिए, माइनस लॉस, सामान्यतः 5-7% शुद्ध बिजली के साथ समाप्त होता है)।
- मध्यम (100-650 °C ) और उच्च (>650 °C ) तापमान की अपशिष्ट ऊष्मा का उपयोग विभिन्न कैप्चरिंग प्रक्रियाओं के माध्यम से बिजली या यांत्रिक कार्य के उत्पादन के लिए किया जा सकता है।
- वेस्ट ऊष्मा अवशोषित प्रणाली का उपयोग ट्रेलर की रेफ्रिजरेशन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए भी किया जा सकता है (उदाहरण के लिए)। कॉन्फ़िगरेशन आसान है क्योंकि केवल अपशिष्ट ताप प्राप्ति बॉयलर और अवशोषण रेफ्रिजरेटर की आवश्यकता होती है। इसके अतिरिक्त, केवल कम दबाव और तापमान को संभालने की आवश्यकता है।
लाभ
पुनर्प्राप्ति प्रक्रिया प्रक्रिया की दक्षता में वृद्धि करेगी और इस प्रकार उस प्रक्रिया के लिए आवश्यक ईंधन और ऊर्जा खपत की क्रय मूल्य कम हो जाएगी।[5]
अप्रत्यक्ष लाभ
- कम प्रदूषण: ऊष्मा प्रदूषण ऊष्मा और वायु प्रदूषण प्रदूषण नाटकीय रूप से कम हो जाएगा क्योंकि उच्च तापमान के कम फ्लू गैसो को संयंत्र से उत्सर्जित किया जाता है क्योंकि अधिकांश ऊर्जा का पुनर्नवीनीकरण किया जाता है।
- कम उपकरण आकार: जैसे-जैसे ईंधन की खपत कम होती है, ईंधन को संभालने के लिए नियंत्रण और सुरक्षा उपकरण कम होते जाते हैं। इसके अतिरिक्त, गैस के लिए फ़िल्टरिंग उपकरण की अब बड़े आकार में आवश्यकता नहीं है।
- सहायक ऊर्जा खपत में कमी: उपकरणों के आकार में कमी का अर्थ है पंप, फिल्टर, पंखे,...आदि जैसे उन प्रणालियों को दी जाने वाली ऊर्जा में और कमी।[6]
हानी
- वेस्ट ऊष्मा अवशोषित प्रणाली को प्रयुक्त करने के लिए पूंजीगत क्रय मूल्य ऊष्मा में में प्राप्त लाभ से अधिक हो सकती है। ऊष्मा की भरपाई के लिए क्रय मूल्य लगाना आवश्यक है।
- प्राय: अपशिष्ट ऊष्मा निम्न गुणवत्ता (तापमान) की होती है। अपशिष्ट ऊष्मा माध्यम में निहित निम्न गुणवत्ता वाली ऊष्मा की मात्रा का कुशलतापूर्वक उपयोग करना कठिन हो सकता है।
- ऊष्मा एक्सचेंजर्स महत्वपूर्ण मात्रा में प्राप्ति के लिए बड़े होते हैं जिससे पूंजीगत क्रय मूल्य बढ़ जाती है।
- उपकरणों का रखरखाव: अतिरिक्त उपकरणों के लिए अतिरिक्त रखरखाव क्रय मूल्य की आवश्यकता होती है।
- इकाइयां समग्र बिजली इकाई में आकार और द्रव्यमान जोड़ती हैं। विशेष रूप से वाहनों की मोबाइल बिजली इकाइयों पर विमर्श करना है।
उदाहरण
- चक्रवात अपशिष्ट ताप इंजन को भाप चक्र का उपयोग करके बरामद अपशिष्ट ताप ऊर्जा से बिजली उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।[7]
- अंतर्राष्ट्रीय अपशिष्ट जल ताप विनिमय प्रणाली अन्य कंपनी है जो वेस्ट ऊष्मा अवशोषित प्रणाली को संबोधित करती है। बहु-इकाई आवासीय, सार्वजनिक रूप से साझा भवनों, औद्योगिक अनुप्रयोगों और जिला ऊर्जा प्रणालियों पर केंद्रित, उनकी प्रणालियाँ घरेलू गर्म पानी के उत्पादन, अंतरिक्ष के ताप और शीतलन के निर्माण के लिए अपशिष्ट जल में ऊर्जा का उपयोग करती हैं।[8]
- मोटरस्पोर्ट श्रृंखला फार्मूला वन ने 2014 में एमजीयू-एच नाम के अनुसार अपशिष्ट ताप प्राप्ति इकाइयों को प्रारंभ किया गया।
यह भी देखें
- कोजेनरेशन या संयुक्त ताप और शक्ति (सीएचपी)
- ऊष्मा पुनः प्राप्त करने वाला भाप जेनरेटार और ऑर्गेनिक रैनकिन साइकिल
- इलेक्ट्रिक टर्बो यौगिक
- निकास ऊष्मा प्राप्ति प्रणाली
- ऊष्मा आक्सीकारक
- पिंच विश्लेषण
- अपशिष्ट-से-ऊर्जा संयंत्र
संदर्भ
- ↑ Heat Recovery Systems, D.A.Reay, E & F.N.Span, 1979
- ↑ Energetics Incorporated (November 2004), Technology Roadmap Energy Loss Reduction and Recovery (PDF), U.S. Department of Energy, Office of Energy Efficiency and Renewable Energy, retrieved May 28, 2012
- ↑ "NREL: Distributed Thermal Energy Technologies - About the Project". www.nrel.gov. Archived from the original on 2005-11-27.
- ↑ "Exergyn®".
- ↑ https://www.sciencedaily.com/releases/2009/04/090401102235.htm Tapping Industrial Waste Heat Could Reduce Fossil Fuel Demands
- ↑ "Energy Managers & Auditors Alliance".
- ↑ "Cyclone Power Technologies Website".
- ↑ "Waste Wattage: Cities Aim to Flush Heat Energy Out of Sewers". news.nationalgeographic.com. 11 December 2012. Retrieved 2014-07-21.
