Kuitusementtilevytehtaan (Cembrit Production Oy) hukkalämmön hyödyntäminen

Abstract

Diplomityön tavoitteena oli tutkia kuitusementtilevytehtaan lämmöntalteenoton hukkalämmön hyödyntämistä kiinteistön lämmitykseen ja prosesseihin sekä laskea hukkalämmöntalteenoton kannattavuutta. Kiinteistössä on nykytilanteessa lämmöntalteenottolaitteistoja tehtaan kuivauslinjastoissa sekä kompressoreilla. Työssä tutkittiin eri lämmöntalteenottojärjestelmiä sekä millä laitteistolla, mihin järjestelmään ja kuinka paljon lämmöntalteenotonenergiaa kannattaa hyödyntää.

Tehtaassa tehtiin lämpötilan ja suhteellisen kosteuden mittauksia eri tiloista lämmöntalteenottoa varten. Kuivauslinjastojen lämmöntalteenoton laskennassa käytettiin tilaajan aiemmin dokumentoitua mittausdataa. Lämmöntalteenoton laskennat toteutettiin nykytilanteelle, kokonaispotentiaalille sekä ehdotetulle järjestelmälle, jossa lisättiin lämmöntalteenottolaitteistoja kuivauslinjastoille. Laitteiston elinkaarilaskelmat toteutettiin vain ehdotetulle toimenpiteelle. Elinkaarilaskelmat sisältävät laitteiston kustannusarvion, investoinnin kannattavuuslaskelmat nykyarvomenetelmällä sekä korollisen takaisinmaksuajan.

Lämmöntalteenoton kokonaispotentiaalin tulosten perusteella todettiin, että lämmöntalteenotolla voidaan kattaa tehtaan lämmitystehontarve prosessi-ilmaa lukuun ottamatta. Tulosten perusteella todettiin, että hukkalämpö on syytä ajaa takaisin ensisijaisesti prosessiin ja vasta sen jälkeen tilojen tai käyttöveden lämmitykseen. Valitun laitteiston investointikustannuksiksi laskettiin 355 697 € ja korolliseksi takaisinmaksuajaksi 3,2 vuotta. Elinkaarilaskennan tulosten perusteella todettiin, että investointi on kannattava.

The objective of this master’s thesis was to research the waste heat recovery of a fibre cement board factory and how to utilize the recovered energy for the factory’s heating and process heating as well as calculate the life cycle costs of the system. Currently the property’s board dryers and compressors are equipped with waste heat recovery systems. This thesis involves studies of different waste heat recovery equipment and how much of the energy recovered should be utilized to different systems.

Temperatures and relative humidity were measured from different spaces. The waste heat recovery calculations of the board dryers were based on the previously documented measurements. The waste heat recovery calculations were made for the current system, for the maximum potential and for the suggested system which included improved applications of the board dryer’s waste heat recovery. The life cycle costs were calculated only for the suggested application. The life cycle costs include the investment cost, the profitability of the investment with net present value and repayment time of the system.

According to the calculations of the maximum potential of the waste heat recovery it can be stated that the waste heat can provide energy enough to cover up the energy need of the space heating. The results indicate that the recovered energy should prioritize the process heating before space heating. The investment cost of the chosen equipment was 355 697 € and the repayment time with interest rate is 3,2 years. According to the calculations of the life cycle costs the investment is profitable.