Bei der Planung und Umsetzung von Prozessen und Anlagen wird heutzutage großen Wert auf die Energieeffizienz gelegt, um den CO2-Ausstoß zu verringern und damit die Umwelt, insbesondere die Atmosphäre, zu entlasten. Dazu soll vor allem der Einsatz von Primärenergie minimiert werden. Auch von politischer Seite her wird diese Zielsetzung verfolgt. Daher wurde am 01. Oktober 2009 die Energiesparverordnung in Kraft gesetzt.
Die Verwendung von Wärmeübertragern zur Prozessoptimierung durch die Abwärmenutzung in den Industrien, stellt bislang eine erfolgsversprechende Methode zur Effizienzsteigerung dar. Die Nutzung dieser innovativen Wärmerückgewinnungsapparate ermöglicht den Primärenergieverbrauch in Gewerbegebieten und den damit verbundenen CO2-Ausstoß erheblich zu reduzieren. Daher wird in dieser Projektarbeit auf verschiedene Wärmeübertrager eingegangen und das Anwendungspotential der Wärmeübertrager, unter Berücksichtigung verschiedener Einsatzbereiche, unter den Aspekten der Wirtschaftlichkeit, ökologischen Vorteile und Effizienz näher untersucht.
Es wird deutlich, dass die Integration bzw. Installation eines Wärmeübertragers in die Prozesse und Anlagen in den Industrien und im Gewerbe, einerseits zu erheblichen Effizienzsteigerungen führt und zum anderen führt dies zu Kosten- und Energieeinsparungen.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Ziel der Projektarbeit
- Aufbau der Projektarbeit
- Theoretische Grundlagen
- Wertigkeit der Energie-Systeme zur Wärmerückgewinnung und Abwärmenutzung
- Allgemeines zu Wärmeübertragern
- Wärmeübertragung
- Stoffführung in Wärmeübertragern
- Darstellung und Differenzierung verschiedener Wärmeübertrager
- Wärmeübertragertypen
- Doppelrohrwärmeübertrager
- Aufbau und Funktionsweise
- Vorteile und Nachteile
- Anwendungsbereich
- Technische Kenngrößen
- Plattenwärmeübertrager
- Aufbau und Funktionsweise
- Vorteile und Nachteile
- Anwendungsbereich
- Technische Kenngrößen und Besonderheiten
- Differenzierung der Plattenwärmeübertragerarten
- Lamellen- bzw. Gegenstrom-Schichtwärmeübertrager
- Aufbau und Funktionsweise
- Vorteile und Nachteile
- Anwendungsbereich
- Technische Kenngrößen
- Rohrbündelwärmeübertrager
- Aufbau und Funktionswese
- Vorteile und Nachteile
- Anwendungsbereich
- Technische Kenngrößen
- Rotationswärmeübertrager
- Aufbau und Funktionsweise
- Vorteile und Nachteile
- Anwendungsbereich
- Technische Kenngrößen
- Wärmerohr- Wärmeübertrager (Heatpiper)
- Aufbau und Funktionsweise
- Vorteile und Nachteile
- Anwendungsbereich
- Technische Kenngrößen
- Rippenrohrwärmeübertrager
- Aufbau und Funktionsweise
- Vorteile und Nachteile
- Anwendungsbereich
- Technische Kenngrößen
- Spiralwärmeübertrager
- Aufbau und Funktionsweise
- Vorteile und Nachteile
- Anwendungsbereich
- Technische Kenngrößen
- Winderhitzer (Cowper)
- Aufbau, Funktionsweise und Anwendungsbereich
- Bauarten von Cowpern und ihre Vor- und Nachteile
- Wirtschafts- und Effizienzkriterien für Wärmeübertrager
- Effizienzkriterien
- Wirtschaftskriterien
- Kriterien für eine Abwärmenutzung
- Wirtschaftlichkeit & Kostenanalyse
- Eckpunkte für die Umsetzung einer Abwärmenutzung
- Anhaltswerte für die Auslegung von Wärmeübertragern
- Übersicht und Gegenüberstellung der Wärmeübertrager
- Vergleich der Wärmeübertrager anhand der Effizienzkriterien
- Vergleichende ökonomische Betrachtung der Wärmeübertrager
- Fazit
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Projektarbeit befasst sich mit der wirtschaftlichen und effizienten Einordnung von Wärmetauschern zur Auskopplung von Abwärme. Ziel ist es, die Einsatzmöglichkeiten von Wärmeübertragern in verschiedenen industriellen Bereichen zu analysieren, um die Effizienzsteigerung durch Abwärmenutzung zu optimieren.
- Analyse verschiedener Wärmeübertragertypen und deren Funktionsweise
- Bewertung der Wirtschaftlichkeit und Effizienz von Wärmeübertragern
- Ermittlung von Kriterien für die optimale Auswahl und Integration von Wärmeübertragern
- Beurteilung des ökologischen Nutzens der Abwärmenutzung
- Optimierung der Energieeffizienz in industriellen Prozessen
Zusammenfassung der Kapitel
- Einleitung: Die Projektarbeit stellt die Problemstellung der Abwärmenutzung und die Bedeutung von Wärmeübertragern dar. Sie erläutert das Ziel und den Aufbau der Arbeit.
- Theoretische Grundlagen: Dieses Kapitel liefert die grundlegenden Kenntnisse über Wärmerückgewinnung, Wärmeübertragung und verschiedene Wärmeübertragertypen.
- Darstellung und Differenzierung verschiedener Wärmeübertrager: Dieses Kapitel beschreibt verschiedene Arten von Wärmeübertragern im Detail, einschließlich ihrer Funktionsweise, Vor- und Nachteile, Anwendungsbereiche und technischen Kenngrößen. Es behandelt beispielsweise Doppelrohrwärmeübertrager, Plattenwärmeübertrager, Lamellen- bzw. Gegenstrom-Schichtwärmeübertrager, Rohrbündelwärmeübertrager, Rotationswärmeübertrager, Wärmerohr- Wärmeübertrager (Heatpiper), Rippenrohrwärmeübertrager, Spiralwärmeübertrager und Winderhitzer (Cowper).
- Wirtschafts- und Effizienzkriterien für Wärmeübertrager: Dieses Kapitel beleuchtet die wirtschaftlichen und effizienzbezogenen Aspekte von Wärmeübertragern, unter anderem Effizienzkriterien, Wirtschaftlichkeit, Kostenanalyse, Kriterien für die Abwärmenutzung und Anhaltswerte für die Auslegung von Wärmeübertragern.
- Übersicht und Gegenüberstellung der Wärmeübertrager: Dieses Kapitel analysiert die Wärmeübertrager unter verschiedenen Aspekten, wie z.B. Effizienz und Ökonomie, um eine umfassende Bewertung zu ermöglichen.
Schlüsselwörter
Wärmeübertrager, Abwärmenutzung, Energieeffizienz, Wirtschaftlichkeit, Ökologie, Effizienzkriterien, Doppelrohrwärmeübertrager, Plattenwärmeübertrager, Lamellen- bzw. Gegenstrom-Schichtwärmeübertrager, Rohrbündelwärmeübertrager, Rotationswärmeübertrager, Wärmerohr- Wärmeübertrager (Heatpiper), Rippenrohrwärmeübertrager, Spiralwärmeübertrager, Winderhitzer (Cowper).
- Citation du texte
- Nermine Osmani (Auteur), 2013, Wirtschaftliche und effiziente Einordnung von Wärmetauschern zur Auskopplung von Abwärme in der Industrie, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/344998
