Het implementeren van industriële warmtepompen kan een ingewikkeld proces zijn, vol met potentiële hindernissen. In deze blog belichten we enkele veelvoorkomende uitdagingen en bieden we oplossingen om ze te omzeilen. Want met de juiste kennis en aanpak kun je veel uitdagingen ondervangen.
In de laatste jaren zijn de gas- en elektriciteitsprijzen sterk gestegen. Naast deze prijsstijgingen heeft de overheid ook een duidelijke visie op de toekomst: de inzet op elektrificatie door het toepassen van energiebelastingen op aardgas. Zo kun je met een warmtepomp industriële processen verwarmen en koelen, mét een flinke CO2-reductie. Maar wij kunnen ons ook voorstellen dat bepaalde gedachten je tegenhouden. Herken je één of meerdere van de onderstaande uitdagingen?
Uitdaging 1: Het ontbreken van inzicht in de eigen energiehuishouding
Een gebrek aan inzicht in je precieze energieverbruik kan leiden tot onnodig hoge energierekeningen, inefficiënties én een grotere ecologische voetafdruk. Zonder een duidelijk beeld mis je kansen om efficiënter en duurzamer te opereren.
Oplossing: Voer een grondige energie-audit uit of maak gebruik van een energiemonitoringsysteem om een helder beeld te krijgen van je huidige energieverbruik en behoeften. Dit vormt de basis voor beslissingen over mogelijke verbeteringen en investeringen.
Goed om te weten: gespecialiseerde bedrijven kunnen hier - vaak op een relatief eenvoudige wijze – aan bijdragen. Denk aan de inzet van energiemeters voor e-verbruikers en clamp-on flowmeters voor waterverbruikers. Deze zijn soms zelfs tijdens normaal bedrijf te installeren. In het proces kun je ook verschillende analyses uitvoeren door een datalogging op te zetten waarmee je vervolgens de energiestromen kunt analyseren. Zo kun je bijvoorbeeld aan de hand van de uitsturing van een stoomventiel al met een hoge mate van zekerheid berekenen wat de vermogens zijn.
Uitdaging 2: het combineren van energiestromen
De warmtepompinstallatie mag de productie niet beïnvloeden. Uiteraard geldt dit andersom ook: de procesvoering mag niet tot een onbetrouwbaar warmtepompsysteem leiden. Hoe je hier mee om gaat, hangt af van de benodigde energiestromen en capaciteitsfluctuaties in de fabriek. De uitdaging bij een warmtepompsysteem is dat proceskoeling en proceswarmte in één installatie gecombineerd kunnen worden, terwijl dit in de bestaande situatie vaak met twee losstaande installaties wordt opgewekt.
Oplossing: Een studie naar de huidige energiestromen verschaft een helder beeld van het actuele verbruik van proceskoeling en proceswarmte. Deze studie onthult ook in hoeverre er sprake is van gelijktijdigheid in deze stromen. Als er gelijktijdigheid bestaat, beïnvloedt het gecombineerd opwekken van de energiestromen de huidige procesvoering niet. In praktijk is dit vaak niet het geval. De studie brengt ook fluctuaties in de energiestromen in kaart. Al deze informatie vormt de basis voor het overkoepelende ontwerp van het warmtepompsysteem.
Uitdaging 3: Concurrerende investeringsprojecten
Bij het overwegen van grote investeringen op het gebied van duurzaamheid word je vaak geconfronteerd met meerdere opties die allemaal hun eigen voordelen hebben. Dit leidt tot onzekerheid; welke investering levert het meeste rendement op?
Oplossing: Focus op langetermijnvoordelen van warmtepompen. Hoewel de initiële kosten hoog kunnen zijn, biedt een warmtepomp veel maatschappelijke en financiële voordelen. Naast een significante reductie van de CO2-uitstoot, is het goed om de operationele besparing in kaart te brengen. Helemaal nu de overheid kenbaar heeft gemaakt om sterk in te zetten op elektrificatie door het toepassen van energiebelastingen op aardgas.
Uitdaging 4: Productiezekerheid met betrekking tot apparatuur
Een uitdaging waar je nu waarschijnlijk ook al mee te maken hebt: lekkende afsluiters of defecte pompen. Met een warmtepompsysteem kunnen deze uitdagingen nog veel groter worden. Een warmtepomp is namelijk afhankelijk van verschillende componenten, zoals compressoren, warmtewisselaars en regelsystemen. Wanneer een warmtepomp stil komt te staan, zijn proceskoeling en proceswarmte niet meer beschikbaar. Het falen van één enkel component kan dus leiden tot aanzienlijke operationele verliezen, verminderde efficiëntie en zelfs productiestilstand.
Oplossing: Onverwachte downtime kan geminimaliseerd worden door een assetmanagementsysteem dat goed op orde is. Dit systeem kan namelijk vroegtijdig slijtage of mogelijke defecten aan apparatuur zoals pompen of kritische afsluiters detecteren, waardoor preventief onderhoud gepleegd kan worden. Zo blijven de prestaties van de apparatuur – en van de warmtepomp – op peil.
Al in het eerste ontwerp van het proces zijn er kansen voor effectief assetmanagement. Door de ontwerpaspecten stapsgewijs en kritisch te analyseren en bepaalde keuzes te maken, kan onderhoud tijdens normale bedrijfsvoering uitgevoerd worden. Dit omvat beslissingen zoals het redundant uitvoeren van bepaalde kritische componenten. Vergeet hier niet om stil te staan bij de selectie van afsluiters. Door te kiezen voor afsluiters die als blokafsluiter werken, kunnen componenten veilig uitgebouwd worden zonder dat de hoofdleiding uit bedrijf genomen hoeft te worden. Hoewel deze keuzes in eerste instantie tot hogere investeringen kunnen leiden, zullen ze zich op termijn terugbetalen, zowel in termen van productiezekerheid als op het gebied van veiligheid.
Een industriële warmtepomp inzetten? Volg deze 10 stappen
Al met al kan de introductie van een industriële warmtepomp uitdagend zijn, maar door je bewust te zijn van de mogelijke uitdagingen en deze proactief aan te pakken, kan een implementatie (en de tijd die daarop volgt) vlekkeloos verlopen.
Wil je alle ins en outs weten over dit onderwerp? Lees dan vooral onze whitepaper waarin we schetsen hoe je een warmtepomp in een industrieel proces kunt invoegen.
Liever meteen even sparren over dit topic? Neem dan contact op met Serdar Erdag.