Az energia- és erőforrás-korlátok gyakran arra késztetik az iparágakat, hogy innovatív megoldásokat keressenek a hatékonyság növelésére és a működési költségek csökkentésére. A tejipar sem kivétel ez alól – olvassa el cikkünket, és tudjon meg többet arról, hogyan segítik a hőszivattyúk az élelmiszeripari vállalatokat a hőgazdálkodási stratégiájuk átgondolásában.

Az európai tejipar mérete és energiaköltségei
Az Európai Unió a tejtermelés globális nagyhatalma. Az Eurostat legfrissebb adatai szerint az EU 2024-ben lenyűgöző 161,8 millió tonna nyerstejet termelt. Ennek a nyerstejnek az átalakítása olyan biztonságos, kiváló minőségű fogyasztási cikkekké, amelyekre mindannyian támaszkodunk – például ivótej, joghurt és sajt –, rendkívül energiaigényes ellátási láncot igényel.

A tejipari termeléshez felhasznált energia elképesztő mennyisége hőkezelési folyamatokra fordítódik. A tipikus tejfeldolgozó üzemekben a teljes energiafelhasználás körülbelül 70%-át hő formájában fogyasztják el, amelyet hagyományosan tüzelőanyag-égetéssel biztosítottak.

Mivel az EU 2050-re a klímasemlegesség elérésére törekszik, a tejipar kritikus kihívással szembesül: hogyan lehet a létfontosságú hőkezelési folyamatokat függetleníteni a fosszilis tüzelőanyagoktól, hogy radikálisan csökkentsék a szén-dioxid-kibocsátást anélkül, hogy veszélybe sodornák a termékbiztonságot vagy megnövelnék az üzemeltetési költségeket.

Vissza az alapokhoz: fűtés és hűtés a tejtermelésben
A nyers tejből a polcra kész tejtermékekig vezető út pontos, szigorúan szabályozott hőmérséklet-szabályozást igényel. Mind az ipari fűtés, mind a hűtés alapvető fontosságú a termékbiztonság és az eltarthatóság szempontjából:
• Kezdeti hűtés: A gazdaságban történő begyűjtés után a nyers tejet azonnal 4 °C alá kell hűteni a baktériumok szaporodásának megakadályozása érdekében.
• Pasztőrözés: A feldolgozóüzemben a leggyakoribb hőkezelés a magas hőmérsékletű, rövid ideig tartó (HTST) pasztőrözés. Ehhez a tejet 15 másodpercre körülbelül 72 °C–75 °C-ra kell melegíteni, majd azonnal, gyorsan vissza kell hűteni 7 °C alá.
• Fejlett hőkezelések: A hosszabb eltarthatóság vagy az ultra-magas hőmérsékletű (UHT) tej előállításához a terméket rövid ideig, 135 °C és 140 °C közötti hőmérsékleten intenzív hőkezelésnek vetik alá, majd gyorsan lehűtik.

Hagyományosan ezeket a szükséges szélsőséges hőmérsékleti feltételeket teljesen különálló rendszerekkel oldják meg. A feldolgozóüzemek általában fosszilis tüzelőanyaggal (főként földgázzal) működő kazánokra támaszkodnak a fűtéshez szükséges gőz vagy meleg víz előállításához, valamint önálló elektromos hűtőberendezésekre a hűtéshez szükséges hideg víz biztosításához.

Ez az egymástól független megközelítés természeténél fogva hatástalan: a hűtőberendezés elvonja a hőt a tejből, és hulladékként a légkörbe bocsátja, miközben a kazán egyidejűleg fosszilis tüzelőanyagokat éget el új hő előállítása érdekében.

A hőszivattyú előnye: a hulladék erőforrássá alakítása
A fenntarthatósági és hatékonysági célok elérése érdekében a tejipar elmozdul a különálló fűtési és hűtési rendszerektől. A megoldás az integrációban rejlik, konkrétan egy ipari hőszivattyú bevezetésében a hőenergia újrahasznosítása érdekében.

A hőszivattyú egy olyan technológia, amely egy speciális hűtőközeg felhasználásával termodinamikai cikluson (elpárolgás, sűrítés, kondenzáció és tágulás) alapul. Ahelyett, hogy tüzelőanyagot égetne a hő teljes újrateremtése érdekében, a hőszivattyú a meglévő hőt kinyeri egy alacsony hőmérsékletű forrásból, kompresszor segítségével növeli annak hőmérsékletét és nyomását, majd rendkívül jól hasznosítható hőenergiaként adja át.

Egy tejfeldolgozó üzemben a hőszivattyú képes befogni a hűtési folyamat során keletkező alacsony minőségű hulladékhőt, és azt felhasználhatóvá alakítani a pasztőrözéshez és a berendezések mosásához szükséges hőellátás biztosítására.

A hőszivattyús rendszerek bevezetésének előnyei a tejfeldolgozásban a következők:
• Jelentős szén-dioxid-kibocsátás-csökkentés: A gázüzemű kazánok elektromos hőszivattyúkkal való felváltásával a létesítmények drasztikusan csökkenthetik a közvetlen üvegházhatású gázkibocsátást. Megújuló árammal való működtetés esetén a hőtechnikai folyamat gyakorlatilag szén-dioxid-semlegessé válhat.
• Egyidejű fűtés és hűtés: A hőszivattyú kettős előnyt nyújt. Miközben a pasztőrözéshez fűtőként működik, a ciklus „hideg oldala” egyidejűleg jégvizet állíthat elő, kiegészítve ezzel a létesítmény hűtési igényét.
• Jelentős energiamegtakarítás: A hulladékhő újrahasznosítása sokkal hatékonyabb, mint új hő előállítása. Iparági esettanulmányok szerint a hőszivattyúk integrálása a pasztőrözési vonalon belüli hővisszanyerés céljából akár 77%-kal is csökkentheti a pasztőrözés energiafogyasztását.
• Alacsonyabb üzemeltetési költségek: Bár kezdeti tőkebefektetésre van szükség, az energiahatékonyság ugrásszerű javulása megóvja a tejipari termelőket a fosszilis tüzelőanyagok ingadozó piacaitól, ami jelentős hosszú távú üzemeltetési költségmegtakarítást eredményez.

Csinálja jól egy megbízható hőkezelési partnerrel!
Atejtermelés szén-dioxid-kibocsátásának csökkentése már nem csupán környezetvédelmi cél, hanem gazdasági szükségszerűség is. Az átállás zökkenőmentes megvalósításához holisztikus megközelítésre van szükség a létesítmény energiafelhasználása tekintetében.

A hőkezelési megoldások és szolgáltatások vezető szolgáltatójaként a Trane egyedülálló helyzetben van ahhoz, hogy segítse a tejipart ebben az átállásban. A nagy teljesítményű hűtőberendezések, a fejlett hőszivattyúk és az integrált rendszervezérlések terén szerzett mélyreható szakértelmünkkel együttműködünk az élelmiszer- és italgyártókkal, hogy optimalizáljuk teljes hőkezelési életciklusukat. A hulladékhő hasznosításával és intelligens elektrifikációs stratégiák alkalmazásával a Trane segít a tejipari gyártóknak csökkenteni az üzemeltetési költségeket, jelentősen mérsékelni a szén-dioxid-kibocsátást, és fenntarthatóbb jövőt építeni az élelmiszer-ellátási lánc számára.

Olvassa el, hogyan vált fenntarthatóbbá egy francia sajtgyártó