Waste heat (original) (raw)
Abwärme ist Wärme, die von Lebewesen oder technischen Geräten erzeugt und an die Umgebung abgegeben wird. Thermodynamisch betrachtet sind die meisten realen Prozesse irreversibel. Als Folge der Dissipation von Energie entsteht bei diesen Vorgängen unvermeidlich Wärme. Je nach Zusammenhang wird Abwärme auch als Verlustwärme bezeichnet.
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| dbo:abstract | La calor residual és la calor que es produeix en molts processos físics o químics, siguin domèstics o industrials, com a efecte secundari. Quan la calor no és l'objectiu desitjat, és un residu i una pèrdua d'energia. En la recerca d'augmentació de l'eficiència energètica, se cerca a reduir la producció de calor residual, o si això no és possible, desenvolupar procediments per aprofitar aquesta calor de manera eficient. L'eficiència energètica és la proporció entre l'energia consumida i l'energia realment útil. La calor residual, com el nom indica, és un residu. Per a la generació d'electricitat, sigui per centrals tèrmiques o nuclears, entre 60 i 65% de l'energia primària es dissipa en calor inutilitzada. Són conegudes les torres de refrigeració de centrals elèctriques que vessen la calor residual a l'aire, o altres sistemes que fan servir l'aigua d'un riu o del mar per evacuar la calor excedentària. Com qualsevol residu, per augmentar l'eficiència energètica, se cerca a reduir-ne el malgastament. Una solució possible són les instal·lacions de cogeneració que permeten generar electricitat, tot i aprofitar la calor residual per a l'aigua sanitària o la calefacció. És més racional aprofitar la calor residual, més aviat que fer electricitat que després es fa servir per alimentar o escalfar l'aigua de bany. Un altre possibilitat són les xarxes de . Exemples * La bombeta elèctrica inventada per Thomas Alva Edison (1847-1931) converteix en mitjana 95% de l'energia elèctrica en calor, i només la resta en llum visible, i per tant és més eficient per escalfar que per il·luminar. Si al seu temps era un progrés de confort i d'eficiència faç a la llàntia o l'espelma que a més de llum, dispersaven fum i calor, les bombetes LED arriben a transformar 90% de l'energia en llum útil. De 5% de llum i 95% de calor s'ha evolucionat cap a la il·luminació per LED que quasi inversa aquesta proporció. * Les neveres i sistemes d'aire condicionat produeixen calor residual, que és un residu non desitjat que normalment cal evacuar. Junts amb els sistemes de calefacció el 2020 representaven 50% del consum d'energia de la Unió Europea. Si es pogués aprofitar màximament la calor residual de molts processos físics, es podria evitar consumir energia per produir calor. En aprofitar la calor residual de neveres i sistemes d'aire condicionat es podria escalfar, per exemple, l'aigua sanitària, el que podria estalviar la crema de molta energia primària. (ca) الحرارة المهدرة تنتج لا محالة عن كل من الآلات التي تقوم بالشغل، وفي عمليات أخرى، الآلات التي تستخدم الطاقة، على سبيل المثال، في الحفاظ على درجة حرارة الغرفة. وتعد الحاجة إلى أنظمة تشغيل تطرد الحرارة ضرورية في قوانين الديناميكا الحرارية. وتكون الاستفادة من الحرارة المهدرة أقل (أو في قاموس الديناميكا الحرارية، ذات طاقة كون فاعلة أقل أو إنتروبيا أعلى) من مقدار الاستفادة من مصدر الطاقة الأصلية. وتتضمن مصادر الطاقة المهدرة جميع أنواع الأنشطة البشرية والأنظمة الطبيعية وكافة الكائنات الحية. علاوة على ذلك، يمثل طرد البرودة غير اللازمة (كما يحدث في المضخة الحرارية) أحد أشكال الحرارة المهدرة (مثلاً، توجد حرارة في الوسط، ولكن عند درجة حرارة أقل من الدافئة). وبدلاً من «هدرها» بالانبعاث في البيئة المحيطة، يمكن في بعض الأحيان استخدام الحرارة (أو البرودة) المهدرة في عملية أخرى، أو يمكن إعادة استخدام جزء من الحرارة في نفس العملية بدلاً من تركها تتبدد، وذلك في حالة إضافة الحرارة المكملة إلى النظام (كما يحدث في نظام التهوية باسترجاع الحرارة في المباني. يمكن أن يسهم تخزين الطاقة الحرارية، الذي يتضمن تقنيات لكل من احتباس الحرارة أو البرودة الطويلة والقصيرة المدى، في إحداث أو تحسين استخدام الحرارة (أو البرودة) المهدرة. وأحد الأمثلة هي الحرارة المهدرة الناتجة عن أجهزة تكييف الهواء التي يتم تخزينها في خزان التغذية من أجل المساعدة في التدفئة أثناء الليل. ومثال آخر هو التخزين الموسمي للطاقة الحرارية (STES) في أحد مسابك المعادن في السويد. يتم تخزين الحرارة في صخر الأديم المحيط بمجموعة من ثقوب الحفر المجهزة بمبادل حراري، وتستخدم في تدفئة الفراغ في مصنع مجاور حسب الحاجة، حتى بعد مرور شهور. ومن أمثلة استغلال التخزين الموسمي للطاقة الحرارية في الاستفادة من الحرارة المهدرة الطبيعية هو مجتمع دريك لاندينج للطاقة الشمسية في ألبرتا بكندا، الذي استطاع من خلال استخدام مجموعة من ثقوب الحفر في صخر الأديم لتخزين الحرارة بين المواسم أن يحصل على 97 في المائة من الحرارة اللازمة له على مدار السنة، وذلك من خلال مستجمعات الطاقة الشمسية على أسطح المرآب. وهناك استخدام آخر للتخزين الموسمي للطاقة الحرارية؛ ألا وهو تخزين برودة الشتاء تحت الأرض لاستخدامها في تكييف الهواء في الصيف. وتقوم جميع الكائنات الحية، على مقياس بيولوجي، بطرد الحرارة المهدرة كجزء من عمليات التمثيل الغذائي، وذلك حفاظًا على حياتها حيث ستتعرض للموت إذا كانت درجة الحرارة المحيطة عالية جدًا. يرى البعض أن الحرارة المهدرة الناشئة عن أنشطة بشرية تسهم في زيادة تأثير الجزر الحرارية الحضرية. وتنشأ أكبر نقطة لمصادر الحرارة المهدرة من الآلات (مثل، المولدات الكهربائية أو العمليات الصناعية؛ كإنتاج الفولاذ أو الزجاج) وفقدان الحرارة من خلال غلاف المبنى. ويعد حرق الوقود المستخدم في النقل من أكبر المصادر التي تسهم في إنتاج الحرارة المهدرة. (ar) Abwärme ist Wärme, die von Lebewesen oder technischen Geräten erzeugt und an die Umgebung abgegeben wird. Thermodynamisch betrachtet sind die meisten realen Prozesse irreversibel. Als Folge der Dissipation von Energie entsteht bei diesen Vorgängen unvermeidlich Wärme. Je nach Zusammenhang wird Abwärme auch als Verlustwärme bezeichnet. (de) El calor residual es un resultado ineludible de la operación de las máquinas que producen trabajo y de otros procesos que utilizan energía, por ejemplo en un refrigerador el calentamiento del aire en el cuarto en el cual se encuentra alojado o en un motor de combustión liberación de calor al medio ambiente. La necesidad de muchos sistemas de liberarse del calor producido como un producto secundario de su funcionamiento es consecuencia directa de los principios de la termodinámica. El calor residual posee una utilidad menor (o en lenguaje termodinámico una menor exergia o una entropía mayor) que la fuente de energía original. Las fuentes de calor residual comprenden todos los tipos de actividades humanas, sistemas naturales y todos los organismos. La liberación del frío innecesario (como en el caso de una bomba de calor) también es una forma de calor residual (ya que el medio posee calor, pero a una temperatura menor que la que se considera caliente). En vez de ser desaprovechado liberándolo al medio ambiente, a veces el calor (o frío) residual puede ser utilizado total o parcialmente por algún otro proceso que de otra forma sería desaprovechado. También puede ser reutilizado en el mismo proceso si se agrega calor de compensación al sistema (como por ejemplo sucede cuando se utiliza un sistema de ventilación con recuperación de calor en un edificio). El almacenamiento de energía térmica, que incluye tecnologías tanto para la retención de calor a corto o largo plazo, puede ayudar a aumentar el uso del calor residual. Un ejemplo de esto es el calor residual de las máquinas de aire acondicionado que es almacenado en un tanque para contribuir a la calefacción durante la noche. Otro es el almacenamiento estacional de energía térmica (STES por sus siglas en inglés) en una fundición en Suecia. El calor es almacenado en la roca que rodea un conjunto de perforaciones rodeadas de intercambiadores de calor, y el calor es utilizado para calefaccionar una fábrica adyacente cuando es preciso, aún meses después. Un ejemplo de STES para utilizar calor residual natural es la Comunidad Solar de Drake Landing en Alberta, Canadá, en donde mediante el uso de un conjunto de perforaciones en la roca subterránea para almacenamiento de calor entre estaciones, se logra obtener el 97 por ciento de la energía calefactora anual a partir del uso de recolectores térmicos solares ubicados sobre los techos de los garajes. Otro uso de STES es el almacenamiento del frío invernal en forma subterránea, para ser utilizado en verano para aire acondicionado. A nivel biológico, todos los organismos liberan calor como parte de sus procesos metabólicos, y los mismos morirían si la temperatura ambiente fuera tan elevada que no les permitiera liberar el calor. Se cree que el calor residual antropogénico contribuye al efecto de isla de calor urbana. Las mayores fuentes de calor residual provienen de las máquinas (tales como generadores eléctricos o procesos industriales, tales como los de producción de acero o vidrio) y las pérdidas de calor a través de los contornos de los edificios. El quemado de combustibles para impulsar los medios de transporte es un gran contribuidor a la generación de calor residual. (es) La chaleur de récupération, ou chaleur fatale, est la « chaleur générée par un procédé qui n’en constitue pas la finalité première, et qui n’est pas récupérée » (définition retenue en France par la Programmation pluriannuelle de l'énergie). La chaleur fatale peut être réutilisée directement, ou après concentration et/ou stockage, pour améliorer un processus (préchauffage de gaz par exemple), pour chauffer un lieu ou des objets, pour refroidir (via un évaporateur ou un autre système) ou pour produire de l'électricité (par exemple via une machine à cycle organique de Rankine). Il s'agit généralement d'améliorer à la fois l'efficacité énergétique et l'efficacité environnementale d'un système impliquant une production de chaleur. (fr) Waste heat is heat that is produced by a machine, or other process that uses energy, as a byproduct of doing work. All such processes give off some waste heat as a fundamental result of the laws of thermodynamics. Waste heat has lower utility (or in thermodynamics lexicon a lower exergy or higher entropy) than the original energy source. Sources of waste heat include all manner of human activities, natural systems, and all organisms, for example, incandescent light bulbs get hot, a refrigerator warms the room air, a building gets hot during peak hours, an internal combustion engine generates high-temperature exhaust gases, and electronic components get warm when in operation. Instead of being "wasted" by release into the ambient environment, sometimes waste heat (or cold) can be used by another process (such as using hot engine coolant to heat a vehicle), or a portion of heat that would otherwise be wasted can be reused in the same process if make-up heat is added to the system (as with heat recovery ventilation in a building). Thermal energy storage, which includes technologies both for short- and long-term retention of heat or cold, can create or improve the utility of waste heat (or cold). One example is waste heat from air conditioning machinery stored in a buffer tank to aid in night time heating. Another is seasonal thermal energy storage (STES) at a foundry in Sweden. The heat is stored in the bedrock surrounding a cluster of heat exchanger equipped boreholes, and is used for space heating in an adjacent factory as needed, even months later. An example of using STES to use natural waste heat is the Drake Landing Solar Community in Alberta, Canada, which, by using a cluster of boreholes in bedrock for interseasonal heat storage, obtains 97 percent of its year-round heat from solar thermal collectors on the garage roofs. Another STES application is storing winter cold underground, for summer air conditioning. On a biological scale, all organisms reject waste heat as part of their metabolic processes, and will die if the ambient temperature is too high to allow this. Anthropogenic waste heat can contribute to the urban heat island effect. The biggest point sources of waste heat originate from machines (such as electrical generators or industrial processes, such as steel or glass production) and heat loss through building envelopes. The burning of transport fuels is a major contribution to waste heat. (en) Restwarmte is warmte-energie die overblijft bij een energieomzetting. In de thermodynamica de energie die, in gedegradeerde vorm (warmte bij een temperatuur, die dicht in de buurt van de omgevingstemperatuur ligt), overblijft als onderdeel van een proces (energieomzetting), waarbij energie van een hogere orde (elektriciteit) wordt opgewekt. Restwarmte zorgt er dan ook altijd voor dat het rendement van het proces kleiner dan 1 (100%) is. Indien de restwarmte van bijvoorbeeld een automotor in de winter wordt gebruikt voor verwarming van het interieur van het voertuig, is er sprake van verhoging van het rendement. In de zomer wordt de warmte "weggegooid" via de radiator naar de omgeving en daalt het rendement dus. Een aantal voorwerpen zijn: uitlaatgassen. (nl) 廃熱（はいねつ、英: Waste heat）とは、熱力学的な仕事の副産物で、機械などでエネルギーを使用する過程で生成される余分な熱のことである。このような過程はすべて、熱力学の諸法則（英語版）の基本的な結果として、いくらかの廃熱を発生させる。 (ja) Industriell spillvärme, även kallat industriell restvärme eller enklare restvärme, är värme som blir över från industriella processer, till exempel från pappers-, stål- eller kemiindustrier. Restvärmen kan tillvaratas exempelvis som fjärrvärme utan att mer bränsle behöver tillföras i den ursprungliga processen eller att utsläppen ökar. Är spillvärmens temperaturnivå tillräckligt hög kan den matas direkt ut i fjärrvärmenätet, i annat fall kan temperaturen först höjas med hjälp av värmepumpar. I Sverige producerades under 2000-talet årligen i genomsnitt ca 5 TWh fjärrvärme från restvärme, utgörande ca åtta procent av den totala produktionen. Enligt Fjärrvärmeutredningen och dess olika konsultrapporter finns det i Sverige en potential på ytterligare 3,5−5 TWh som skulle kunna tas tillvara. En statlig utredning Fjärrvärme i konkurrens föreslog 2011 att fjärrvärmenäten skulle öppnas för externa leverantörer. År 2014 infördes en ny lagstiftning för anslutning av extern värme till fjärrvärmenäten som stärkte monopolets ställning. Industrigruppen Återvunnen Energi samlar de största aktörerna som levererar restvärme till fjärrvärmenäten. (sv) 廢熱或廢棄熱，指熱機（利用熱能轉換成動能來運轉）和電機（利用電能轉換成動能來運轉）運轉時所產生，無法再利用的熱。廢熱會造成河川及空氣的熱汙染。 (zh) |
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In de zomer wordt de warmte "weggegooid" via de radiator naar de omgeving en daalt het rendement dus. Een aantal voorwerpen zijn: uitlaatgassen. (nl) 廃熱（はいねつ、英: Waste heat）とは、熱力学的な仕事の副産物で、機械などでエネルギーを使用する過程で生成される余分な熱のことである。このような過程はすべて、熱力学の諸法則（英語版）の基本的な結果として、いくらかの廃熱を発生させる。 (ja) 廢熱或廢棄熱，指熱機（利用熱能轉換成動能來運轉）和電機（利用電能轉換成動能來運轉）運轉時所產生，無法再利用的熱。廢熱會造成河川及空氣的熱汙染。 (zh) الحرارة المهدرة تنتج لا محالة عن كل من الآلات التي تقوم بالشغل، وفي عمليات أخرى، الآلات التي تستخدم الطاقة، على سبيل المثال، في الحفاظ على درجة حرارة الغرفة. وتعد الحاجة إلى أنظمة تشغيل تطرد الحرارة ضرورية في قوانين الديناميكا الحرارية. وتكون الاستفادة من الحرارة المهدرة أقل (أو في قاموس الديناميكا الحرارية، ذات طاقة كون فاعلة أقل أو إنتروبيا أعلى) من مقدار الاستفادة من مصدر الطاقة الأصلية. وتتضمن مصادر الطاقة المهدرة جميع أنواع الأنشطة البشرية والأنظمة الطبيعية وكافة الكائنات الحية. علاوة على ذلك، يمثل طرد البرودة غير اللازمة (كما يحدث في المضخة الحرارية) أحد أشكال الحرارة المهدرة (مثلاً، توجد حرارة في الوسط، ولكن عند درجة حرارة أقل من الدافئة). (ar) La calor residual és la calor que es produeix en molts processos físics o químics, siguin domèstics o industrials, com a efecte secundari. Quan la calor no és l'objectiu desitjat, és un residu i una pèrdua d'energia. En la recerca d'augmentació de l'eficiència energètica, se cerca a reduir la producció de calor residual, o si això no és possible, desenvolupar procediments per aprofitar aquesta calor de manera eficient. L'eficiència energètica és la proporció entre l'energia consumida i l'energia realment útil. (ca) El calor residual es un resultado ineludible de la operación de las máquinas que producen trabajo y de otros procesos que utilizan energía, por ejemplo en un refrigerador el calentamiento del aire en el cuarto en el cual se encuentra alojado o en un motor de combustión liberación de calor al medio ambiente. La necesidad de muchos sistemas de liberarse del calor producido como un producto secundario de su funcionamiento es consecuencia directa de los principios de la termodinámica. El calor residual posee una utilidad menor (o en lenguaje termodinámico una menor exergia o una entropía mayor) que la fuente de energía original. Las fuentes de calor residual comprenden todos los tipos de actividades humanas, sistemas naturales y todos los organismos. La liberación del frío innecesario (como e (es) La chaleur de récupération, ou chaleur fatale, est la « chaleur générée par un procédé qui n’en constitue pas la finalité première, et qui n’est pas récupérée » (définition retenue en France par la Programmation pluriannuelle de l'énergie). La chaleur fatale peut être réutilisée directement, ou après concentration et/ou stockage, pour améliorer un processus (préchauffage de gaz par exemple), pour chauffer un lieu ou des objets, pour refroidir (via un évaporateur ou un autre système) ou pour produire de l'électricité (par exemple via une machine à cycle organique de Rankine). (fr) Waste heat is heat that is produced by a machine, or other process that uses energy, as a byproduct of doing work. All such processes give off some waste heat as a fundamental result of the laws of thermodynamics. Waste heat has lower utility (or in thermodynamics lexicon a lower exergy or higher entropy) than the original energy source. Sources of waste heat include all manner of human activities, natural systems, and all organisms, for example, incandescent light bulbs get hot, a refrigerator warms the room air, a building gets hot during peak hours, an internal combustion engine generates high-temperature exhaust gases, and electronic components get warm when in operation. (en) Industriell spillvärme, även kallat industriell restvärme eller enklare restvärme, är värme som blir över från industriella processer, till exempel från pappers-, stål- eller kemiindustrier. Restvärmen kan tillvaratas exempelvis som fjärrvärme utan att mer bränsle behöver tillföras i den ursprungliga processen eller att utsläppen ökar. Är spillvärmens temperaturnivå tillräckligt hög kan den matas direkt ut i fjärrvärmenätet, i annat fall kan temperaturen först höjas med hjälp av värmepumpar. (sv) |
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