Wat is het principe achter de terugwinning van afvalwarmte in biogasgeneratorsets?

Wat is het principe erachterterugwinning van restwarmtein biogasgeneratorsets?

Het kernprincipe van de terugwinning van restwarmte in biogasgeneratorsets omvat het overbrengen van thermische energie van hoge- rookgassen die door de generator worden uitgestoten en koelwater uit cilindervoeringen naar andere media (zoals water of lucht) via gespecialiseerde warmtewisselaars. Deze verwarmde media worden vervolgens gebruikt in industriële of huishoudelijke toepassingen, waardoor secundair energiegebruik mogelijk wordt.

I. Kernprincipe: warmteoverdracht en mediumconversie

Het hele proces voldoet aan de eerste wet van de thermodynamica: warmte kan niet worden gecreëerd of vernietigd, maar alleen worden overgedragen van objecten met een hogere- temperatuur naar objecten met een lagere- temperatuur. Dit wordt bereikt via twee belangrijke stappen:

Warmteafvang: Door gebruik te maken van warmtewisselaars (bijvoorbeeld rookgaswarmtewisselaars, water-naar-water-warmtewisselaars) als tussenpersonen, komen hoge-afvalwarmtedragers (rookgas, cilindermantelwater) in direct of indirect contact met lage- temperatuurmedia die verwarming vereisen (koud water, lucht).

Hergebruik van energie: Het verwarmde medium (bijv. warm water, hete lucht) wordt indien nodig naar verschillende toepassingen gedistribueerd, waarbij anders verspilde thermische energie wordt omgezet in direct bruikbare energie voor verwarming, warmwatervoorziening of aanvullende productieprocessen.

Afvalwarmte in biogasgeneratoreenheden is voornamelijk afkomstig van twee bronnen. Als gevolg van verschillen in temperatuur en dragermedium variëren ook de terugwinningsprincipes en de gebruikte apparatuur.

Hoge temperatuur-Rookgasafvalwarmte

400-600 graden

Rookgaswarmtewisselaar (doorgaans buis-type of lamel-type)

Rookgas met hoge- temperatuur stroomt door de buizen van de warmtewisselaar, terwijl koud water of lucht naar buiten circuleert. Warmte wordt overgedragen via de buiswanden, waardoor het water wordt verwarmd tot heet water (of stoom) of de lucht direct wordt verwarmd.

Cilindervoering Koelwater Afvalwarmte

80-90 graden

Water-naar-waterwarmtewisselaar (meestal plaat- of schaal-en-buistype)

Hoge- koelwater uit de mantel en koud water dat verwarming nodig heeft, komen indirect met elkaar in contact via scheidingswanden in de warmtewisselaar. Warmteoverdracht van het water met hoge- temperatuur naar het water met lage - temperatuur, waardoor warm water met gemiddelde- temperatuur ontstaat zonder extra verwarming.