Ograničenja energije i resursa često potiču industrije na pronalaženje inovativnih načina za otključavanje povećanja učinkovitosti i smanjenje operativnih troškova. Mljekarska industrija nije iznimka – nastavite čitati kako toplinske pumpe pomažu prehrambenim tvrtkama da preispitaju svoj pristup upravljanju toplinom.

Opseg i trošak energije u europskoj mliječnoj industriji
Europska unija je globalna sila u proizvodnji mlijeka. Prema nedavnim podacima Eurostata, EU je 2024. proizvela impresivnih 161,8 milijuna tona sirovog mlijeka. Pretvaranje tog sirovog mlijeka u sigurne, visokokvalitetne potrošne proizvode na koje se oslanjamo, poput pitkog mlijeka, jogurta i sireva, zahtijeva izuzetno energetski intenzivan lanac opskrbe.

Zapanjujuća količina energije koja se koristi za proizvodnju mlijeka posvećena je toplinskim procesima. U tipičnim pogonima za preradu mlijeka, oko 70% ukupne ulazne energije troši se kao toplina, povijesno osigurana izgaranjem goriva.

Kako EU teži klimatskoj neutralnosti do 2050., mliječna industrija suočava se s ključnim izazovom: kako odvojiti svoje ključne toplinske procese od fosilnih goriva kako bi se radikalno smanjile emisije ugljika, a da pritom ne ugrozi sigurnost proizvoda ili ne poveća operativne troškove.

Povratak osnovama: Grijanje i hlađenje u proizvodnji mlijeka
Put od sirovog mlijeka do mliječnih proizvoda spremnih za policu zahtijeva preciznu, strogo reguliranu kontrolu temperature. I industrijsko grijanje i hlađenje temelj su sigurnosti proizvoda i roka trajanja:
• Početno hlađenje: Odmah nakon prikupljanja na farmi, sirovo mlijeko mora se brzo ohladiti ispod 4°C kako bi se spriječio rast bakterija.
• Pasterizacija: U prerađivačkom pogonu najčešći termički tretman je visokotemperaturna kratkotrajna (HTST) pasterizacija. To zahtijeva zagrijavanje mlijeka na približno 72°C do 75°C tijekom 15 sekundi, nakon čega slijedi trenutno, brzo hlađenje natrag ispod 7°C.
• Napredni termički tretmani: Za produženi rok trajanja ili za mlijeko na ultra visokoj temperaturi (UHT), proizvod se izlaže kratkom, intenzivnom zagrijavanju između 135°C i 140°C prije brzog hlađenja.

Tradicionalno, ove nužne temperaturne ekstreme rješavaju potpuno odvojeni sustavi. Postrojenja za preradu obično se oslanjaju na kotlove na fosilna goriva (obično prirodni plin) za proizvodnju pare ili tople vode za grijanje, te na samostalne električne rashladne uređaje za osiguravanje potrebne hladne vode za hlađenje

Ovaj odvojeni pristup je inherentno neučinkovit; hladnjak uklanja toplinu iz mlijeka i ispušta je u atmosferu kao otpad, dok kotao istovremeno sagorijeva fosilna goriva kako bi stvorio novu toplinu.

Prednost toplinske pumpe: Pretvaranje otpada u resurs
Kako bi ispunio ciljeve održivosti i učinkovitosti, mliječni sektor se udaljava od odvojenih silosa za grijanje i hlađenje. Rješenje leži u integraciji, posebno usvajanjem industrijske toplinske pumpe za recikliranje toplinske energije.

Toplinska pumpa je tehnologija koja radi na termodinamičkom ciklusu (isparavanje, kompresija, kondenzacija i širenje) koristeći specijalizirano rashladno sredstvo. Umjesto da sagorijeva gorivo za stvaranje topline od nule, toplinska pumpa izvlači postojeću toplinu iz niskotemperaturnog izvora, koristi kompresor za povećanje temperature i tlaka te je isporučuje kao visoko iskoristivu toplinsku energiju.

U pogonu za proizvodnju mlijeka, toplinska pumpa može uhvatiti otpadnu toplinu niske kvalitete koju se odbacuje procesom hlađenja i nadograditi je kako bi osigurala toplinu potrebnu za pasterizaciju i pranje opreme.

Prednosti usvajanja sustava toplinskih pumpi u preradi mlijeka uključuju:
• Masovno smanjenje ugljika: Zamjenom plinskih kotlova elektrificiranim toplinskim pumpama, postrojenja mogu drastično smanjiti izravne emisije stakleničkih plinova. Kada se napaja obnovljivom električnom energijom, toplinski proces može postati gotovo ugljično neutralan.
• Istovremeno grijanje i hlađenje: Toplinska pumpa pruža dvostruku prednost. Dok djeluje kao grijač za pasterizaciju, "hladna strana" ciklusa može istovremeno generirati ledenu vodu kako bi nadopunila potrebe za hlađenjem objekta.
• Značajne uštede energije: Ponovna upotreba otpadne topline daleko je učinkovitija od proizvodnje nove topline. Prema industrijskim studijama slučaja, integracija toplinskih pumpi za recikliranje topline unutar linije za pasterizaciju može smanjiti potrošnju energije za pasterizaciju do 77%. • Niži operativni troškovi: Iako je potrebna početna kapitalna investicija, eksponencijalni skok u energetskoj učinkovitosti izolira proizvođače mlijeka od nestabilnih tržišta fosilnih goriva, donoseći značajne dugoročne uštede operativnih troškova.

Obavite to kako treba s pouzdanim partnerom za termalno upravljanje
Dekarbonizacija proizvodnje mlijeka više nije samo ekološki cilj; to je ekonomska nužnost. Za glatko postizanje ove tranzicije potreban je holistički pristup korištenju energije u objektima.

Kao vodeći pružatelj rješenja i usluga za termalno upravljanje, Trane je jedinstveno pozicioniran da pomogne mliječnoj industriji da se snađe u ovoj promjeni. S našim dubokim iskustvom u visokoučinkovitim rashladnim uređajima, naprednim toplinskim pumpama i integriranim sustavnim kontrolama, surađujemo s proizvođačima hrane i pića kako bismo optimizirali cijeli njihov toplinski životni ciklus. Prikupljanjem otpadne topline i primjenom inteligentnih strategija elektrifikacije, Trane pomaže proizvođačima mliječnih proizvoda smanjiti operativne troškove, znatno smanjiti ugljični otisak i izgraditi održiviju budućnost lanca opskrbe hranom.

Pročitajte kako je francuski proizvođač sira postao održiviji