空気中の熱を排熱利用するための仕組みについて

工場で機械や設備を稼働させると10度から40度ほどの低温の熱が発生しますが、そのまま放置すると失われてしまいます。10度から40度ほどの熱は低温なため、排熱利用が不可能なイメージがあります。しかしヒートポンプを使えば比較的低温な熱を集めて排熱利用を行い、エネルギー効率を高めることができます。ヒーターなどで熱を発生させるとエネルギーを消費するので、燃料代がかかってしまいます。

効率的に排熱利用を行えば、エネルギーの無駄な消費を抑えてコストを削減できます。ヒートポンプは空気などから低温の熱を集めて高温に変え、様々な用途に再利用するための装置です。この装置を稼働させるとエネルギーを消費しますが、ヒーターを使う場合よりも少なくなります。より少ないエネルギーで熱を発生させることができるため、多くの企業がこの装置を採用しています。

ヒートポンプには温度変化を起こす方法の違いによって、圧縮式と吸収式の2種類が存在します。圧縮式はコンプレッサーを使い、冷媒を圧縮・膨張させて温度変化を起こす点に特徴があります。気体には圧縮されて体積が小さくなると温度が上昇し、膨張して体積が増えると温度が低下する性質が存在します。圧縮式のヒートポンプは、気体の性質を利用して低温の熱を高温に変えることができます。

吸収式は冷媒に水を使い蒸発と吸収、再生と凝縮を繰り返して温度変化を起こします。100度以上になって蒸発した水を吸収器にかけると水になり熱が生じます。さらに再生器にかけて水蒸気に戻し、凝縮器にかけると水になり熱を発生させます。ヒートポンプには異なるタイプがありますが、いずれも低温の排熱を集めて再利用できます。

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