Bespaar op energiekosten door warmteterugwinning
Het terugwinnen van restwarmte is een interessante kans voor wasserijen om de efficiëntie te verbeteren en de energierekening te verlagen. Veel commerciële wasserijen maken gebruik van dergelijke warmtewisselaars om de thermische energie van restwarmte op te vangen en opnieuw te gebruiken om schoon water of aangevoerde lucht efficiënt voor te verwarmen. De meest voorkomende warmtewisselaarsystemen die voldoen aan de specifieke eisen voor wasserijen zijn water/water- en lucht/water-warmtewisselaars.
In deze blogpost belichten we de efficiëntie van water/water-warmtewisselaars, de meest geschikte systemen voor wasserijen, de voordelen van dergelijke systemen en hoe je ze moet onderhouden voor optimale prestaties.
Zeer efficiënte warmteoverdracht
In een typische water/water-warmtewisselaar stroomt schoon water naar binnen dat circuleert rond het warmere afvalwater dat naar buiten stroomt. Het afvalwater draagt zijn thermische energie over aan het schone water via de binnenwanden, waardoor het schone water wordt verwarmd en het afvalwater wordt afgekoeld wanneer het de unit verlaat. De gemiddelde efficiëntie van dergelijke systemen varieert van 50% tot 80%. Het rendement is het resultaat van de instellingen van het debiet.
Er zijn drie primaire stroominstellingen:
- Parallelle stroming: de twee vloeistoffen komen aan hetzelfde uiteinde van de warmtewisselaar binnen en stromen in dezelfde richting, parallel aan elkaar. Bij dit ontwerp zijn de temperatuurverschillen bij de ingang groot, maar zullen de vloeistoftemperaturen bij de uitgang een vergelijkbare waarde benaderen.
- Tegenstroom: de twee vloeistoffen komen aan tegenovergestelde uiteinden van de warmtewisselaar binnen en stromen tegengesteld aan elkaar. Bij dit ontwerp zijn de temperatuurverschillen kleiner, maar constanter over de lengte van de wisselaar. Het is mogelijk dat de verwarmde vloeistof de wisselaar met een hogere temperatuur verlaat dan de uitgangstemperatuur van de verwarmde vloeistof. Dit is het meest efficiënte ontwerp vanwege het grotere temperatuurverschil over de lengte van de wisselaar. Zowel de Heat-X Energo als de Heat-X rotor van Christeyns beschikken over deze tegenstroom.
- Kruisstroom: de twee vloeistoffen kruisen elkaar diagnoaal.
Hoe kies je de juiste warmtewisselaar voor je wasserij?
Er zijn verschillende soorten water/water-warmtewisselaars beschikbaar voor de terugwinning van restwarmte uit afvalwater: dubbele-pijp-warmtewisselaars, buizenwarmtewisselaars, roterende warmtewisselaars en platenwarmtewisselaars. De belangrijkste typen warmtewisselaars die in de wasserij-industrie worden toegepast zijn echter de buizenwarmtewisselaars en de roterende warmtewisselaars.
Buizenwarmtewisselaars zijn het meest gebruikelijke ontwerp in wasserijen. Deze bestaan uit een parallelle opstelling van buizen in een onder druk staande mantel. Hierdoor kunnen de buizen onder hogere druk warmte overdragen dan sommige andere ontwerpen.
In wasserijen zijn grootte en vorm ook belangrijke factoren, omdat ruimtebeperkingen de plaatsing en het vloeroppervlak kunnen bepalen. Daarom zijn buizenwarmtewisselaars geschikter dan andere warmtewisselaarsystemen.
Christeyns’ Heat-X Energo is een goed voorbeeld van zo’n
compact design. Het is een plug-and-play buizenwarmtewisselaar die verticaal wordt geplaatst.
Roterende warmtewisselaars zijn ook geschikt voor wasserijen. Ze bevatten een roterende holle schijf in een mantel. Het schone water stroomt binnenin de roterende schijven, terwijl het afvalwater om de schijven heen stroomt. Dit ontwerp is geschikt voor wasserijen waar het afvalwater sterk vervuild is. Het oppervlakteontwerp van de rotorschijven zorgt ervoor dat het water dat eromheen stroomt altijd in een turbulente beweging is, waardoor bezinking van kalk- en vuildeeltjes wordt voorkomen. Daardoor hoeven ze niet periodiek te worden gereinigd.
Heat-X Rotor van Christeyns is een voorbeeld van een roterende warmtewisselaar. Dit ontwerp is het meest geschikt voor wasserijen die werkkleding wassen.
Voordelen van een water/water-warmtewisselingssysteem in uw wasserij
Het belangrijkste voordeel van het installeren van een warmtewisselaar in de wasserij is dat het helpt om het energieverbruik te verminderen en geld te besparen op je gasrekening.
Zo maakt de Heat-X Energo van Christeyns een energiebesparing mogelijk in het wasproces van meer dan 50%. Omdat de restwarmte wordt gebruikt om het spoelwater voor te verwarmen, zijn de textieltemperaturen bovendien hoger, waardoor het linnen minder vocht vasthoudt. Het resultaat? Extra besparingen tot 20% in het droog- en afwerkingsproces.
De onderstaande grafiek toont de voordelen van warm spoelen. De Y-as toont de vochtretentie in het linnen in percentages, terwijl de X-as het aantal seconden persen bij volle druk weergeeft. Wanneer de temperatuur van het textiel 27°C is, zal het restvocht ongeveer 58% bedragen. Wanneer hetzelfde linnen echter een temperatuur van 48°C heeft, zal het restvocht ongeveer 52% bedragen.
Bovendien kan de toepassing van een warmtewisselaarsysteem de levensduur van de apparatuur verlengen omdat de mechanische onderdelen minder worden belast door de lagere gebruikstemperatuur.
Ten slotte kan een dergelijk systeem helpen om te voldoen aan de milieuvoorschriften voor emissiebeperking. Vooral voor commerciële wasserijen die voor hun afvalwater gebruik maken van stadsriolen, kunnen water/water-warmtewisselaars nuttig zijn om hun afvalwater te koelen en zo te voldoen aan de plaatselijke voorschriften.
Onderhoudseisen voor optimale prestaties
Grondig onderhoud van warmtewisselaars kan snel winst opleveren door te garanderen dat de apparatuur optimaal presteert. Een groot deel van deze inspanning is erop gericht de effecten van aanslag tegen te gaan. In het algemeen treedt vervuiling op als deeltjes zich ophopen op warmtewisselaaroppervlakken die de warmteoverdracht verhinderen en de vloeistofstroom beperken. Om het neerslaan van deeltjes tegen te gaan kunnen chemische additieven worden gebruikt.
Daarnaast kunnen eenvoudige preventieve onderhoudswerkzaamheden, zoals spoelen of reparaties waarbij de buizenbundel voor reiniging uit de warmtewisselaar wordt gehaald, helpen om aangroei te voorkomen.
De Heat-X Energo van Christeyns heeft bijvoorbeeld
een automatische terugspoeling om verstoppingen te voorkomen.
Houd de warmte in beweging. Neem contact met ons op!
Er zijn verschillende soorten water/water-warmtewisselaars beschikbaar voor warmteterugwinningssystemen in wasserijen. Elk systeem heeft zijn eigen voor- en nadelen, waarmee rekening moet worden gehouden bij de keuze van het meest geschikte type voor uw wasserij. Neem contact op met Christeyns wij helpen u de beste oplossing voor uw wasserij te kiezen.
Bibliografie
IPIECA – https://www.ipieca.org/resources/energy-efficiency-solutions/efficient-use-of-heat/heat-exchangers-2022/
Geraadpleegd op 3 februari 2023.
Jiri Jaromir Klemes, Olga Arsenyeva, Petro Kapustenko, Leonid Tovazhnyanskyy. “Compact Heat-exchangers for energy transfer intensification”– CRC Press (2015).
Authors
