بهبود کارآیی انرژی با استفاده از پمپ های حرارتی و تاثیر آن بر کاهش انتشارات گلخانه ای

امروزه پمپ حرارتی بعنوان دستگاهی جهت بازیافت حرارت در فرآیندهای شیمیایی شناخته می شود که با دریافت مقداری انرژی، امکان تبدیل یک حرارت اتلافی دما پایین را به یک حرارت با دمای بالاتر و مفیدتر فراهم می آورد. در این میان فرآیندهای جداسازی بدلیل مصرف بسیار بالای انرژی در برجهای جداکننده، بیشترین پتانسیل را جهت بکارگیری یک پمپ حرارتی دارا می باشند. زیرا با نصب یک سیستم پمپ حرارتی و انتقال حرارت اتلافی از چگالنده به جوش آور برجها، مقادیر زیادی صرفه جویی انرژی و بالطبع کاهش انتشار گازهای گلخانه ای قابل دستیابی می باشد. در این پژوهش امکانسنجی نصب پمپ حرارتی در یک فرآیند جداسازی نمونه مورد بررسی و ارزیابی قرارگرفته است. بطورکلی تعیین مکان مناسب جهت نصب پمپ حرارتی در فرآیند جداسازی نقش مهمی در کارآمد بودن بکارگیری این سیستم دارد. این مهم نیازمند یک بررسی دقیق ترمودینامیکی از عملکرد برجهای جداسازی می باشد. در این راستا تکنولوژی پینچ به عنوان یک ابزار ترمودینامیکی قوی جهت هدفگذاری و تعیین حداقل مقادیر مورد نیاز یوتیلیتی های گرم و سرد فرآیند و سپس انتخاب مکان بهینه جهت نصب پمپ حرارتی بکار برده می شود. بنابراین با قرار دادن یک پمپ حرارتی مناسب در فرآیند و جایگزینی کندانسور و تبخیرکننده پمپ حرارتی به جای چگالنده و جوش آور برج جداکننده، مقادیر کلی یوتیلیتی های گرم و سرد فرآیند کاهش می یابد. اما از آنجا که پمپ حرارتی یکی از گرانترین روشهای بازیافت حرارت اتلافی است و طراحان پس از انجام کلیه اصلاحات مقرون به صرفه تر به لحاظ اقتصادی در فرآیند بدان می پردازند، لذا شرط سودمندی به کارگیری آن جهت بازیافت انرژی، بهای بالای هر واحد انرژی صرفه جویی شده در مقایسه با بهای انرژی مورد نیاز جهت راه اندازی پمپ حرارتی می باشد. بطوریکه نتایج نشان می دهند با بکارگیری پمپ حرارتی در فرآیند فوق، علاوه بر 22 درصد صرفه جویی سالانه مصرف انرژی، امکان کاهش انتشار گازهای گلخانه ای به میزان 10 هزار تن معادل دی-اکسید کربن وجود خواهد داشت.