In der Prozessheizungstechnik vollzieht sich ein Wandel. Der Druck, alle industriellen Prozesse zu elektrifizieren, nimmt zu, und elektrische Heizsysteme können eine effektive, umweltfreundlichere Lösung bieten. Eine der bedeutendsten Entwicklungen bei der Elektrifizierung der Prozessheizung sind zuverlässige Prozessheizsysteme, die im mittleren Spannungsbereich arbeiten.
Sich wandelnde Einstellungen
Laut der Environmental Protection Agency (EPA) stammt ein erheblicher Teil der globalen Treibhausgasemissionen aus industriellen Quellen, die fossile Brennstoffe verbrennen. Ein Großteil dieser Energie wird vor Ort für den Energie- und Heizbedarf verbrannt. Nach Schätzungen der US Energy Information Administration (EIA) verbraucht der Industriesektor jährlich etwa 24 Billiarden British Thermal Units (BTU) Wärme – etwa ein Drittel der landesweiten Energieversorgung. Prozessheizungsanwendungen allein machen 36 % des gesamten Energieverbrauchs im Fertigungssektor aus.
Infolgedessen steigt der Druck, zu dekarbonisieren und zu elektrifizieren. Nicht nur Regierungsstellen, sondern auch gemeinnützige Organisationen und Wirtschaftsführer drängen bereits seit einigen Jahren darauf.
Die Elektrifizierung der Heiztechnik
Die Elektrifizierung der Prozessheizung ist eine der Schlüsselstrategien zur Bewältigung der Klimaprobleme im Zusammenhang mit Öl und Gas. Elektrische Heizsysteme verbrennen keine fossilen Brennstoffe und können über erneuerbare Energiequellen betrieben werden. Elektrische Wärmetauscher sind in Öl- und Gasanwendungen nichts Neues, sie wurden in der Vergangenheit aber nur in Anlagen unter einem Megawatt (MW) eingesetzt.
Es besteht jedoch ein wachsendes Potenzial, elektrische Heizanlagen für Anwendungen einzusetzen, die mehr als ein MW, aber weniger als 15 MW benötigen. Dies umspannt mehrere Bereiche, darunter die Öl- und Gasproduktion, aber auch die Produktion erneuerbarer Brennstoffe, die Ammoniakproduktion und das Recycling von Kohlenstoff.
Elektrische Heizsysteme und Wärmetauscher bieten neben der Reduzierung des Einsatzes fossiler Brennstoffe weitere Vorteile, wie etwa eine geringere thermische Trägheit, einen sichereren Betrieb, eine gleichmäßigere Wärmeverteilung und einen geringeren Platzbedarf.
Vorteile von elektrischen Heizsystemen
Beim Erreichen der Prozessheizungsparameter ist nicht die Heizmethode am wichtigsten, sondern der Wärmefluss der Heizfläche. Elektrische Heizsysteme können in solchen Anwendungen mit gasgefeuerten Heizanlagen vergleichbare Betriebstemperaturen sicher erreichen, und das bei besserer Gleichförmigkeit und Kontrolle.
Watlow stellt seit fast einem Jahrhundert elektrische Industrieheizungen her und hat kürzlich seine integrierte Regel- und Heizungslösung Powersafe für den mittleren Spannungsbereich vorgestellt.
Das Powersafe-System integriert einen elektrischen Wärmetauscher, eine Prozesssteuerung und ein Energieversorgungssystem sowie eine isolierte Niederspannungskonsole mit eigener Mensch-Maschine-Schnittstelle (MMS) und speicherprogrammierbarer Steuerung (SPS). Es umfasst auch eine flexible Kombination aus einem gesteuerten Silizium-Gleichrichter (silicon-controlled rectifier, SCR) und Schützschaltungen bis zu 20 MW, die Leistung bei mehr als 99 % liefert, was die Gesamtgröße und das Gewicht der Lösung reduziert.
Darüber hinaus steigen die Anforderungen an die Wattleistung von elektrischen Thermoanlagen, was Mittelspannungslösungen attraktiver macht, da sie die Gesamtkosten der Installation unnötiger Kabel und Transformatoren senken. Des Weiteren bietet das System zusätzliche Sicherheitsvorteile, wie hochschnelle Schutzrelais und Leistungsschalter zum schnellen Abschalten zum Schutz von Personal und Ausrüstung sowie Sicherheitsfunktionen zum Schutz während des Betriebs.
Weitere Informationen zum Powersafe-Thermosystem finden sich unter watlow.com.
