Artikel: Damp - en fleksibel og alsidig energikilde

I denne artikel, som er den sidste af 3 i serien om damp og dampsystemer, ser vi på hvor fleksibel og alsidig damp er. Vi ser på nogle af de mere alternative eksempler på damps anvendelse.

I første artikel beskrev vi, hvordan dampen bl.a. anvendes til generering af strøm, bygningsvarme, befugtning, sterilisering og madlavning. Da damp indgår i alle disse produkter, vil enhver produktionsforøgelse resultere i en samtidig stigning af dampforbruget. Dog må man forvente, at brugen af damp til bygningsvarme vil falde på grund af stigende brug af fjernvarme.

Så brugen af damp er fremtidssikret og endog bestyrket via nogle af de nyere applikationer, hvor dette alsidige medie også anvendes. Her er nogle eksempler:

Britisk bygget dampbil satte ny hastighedsrekord. Et eksempel på dampens alsidige anvendelse, selvom det dog næppe er sandsynligt, at det bliver fremtidens drivmiddel til biler. Bilen brugte 1000 liter vand på 25 minutter, hvilket man ikke ligefrem kan sige er et økonomisk køretøj, men damp kan meget vel få sit indtog i transportsektoren igen.

I forbrændingsmotorer går det meste af brændstoffets energi tabt via udstødning fra bilen. Kun ca. 30 % af energien bliver brugt til fremdrift af bilen. I dag er der udviklet (og anvendes) varmevekslingssystemer, der udnytter bilens udstødningsvarme til at generere damp med. Dampen anvendes i en turbinedrevet generator, der enten kan lave strøm, eller den kan drive et køleanlæg i lastbilen. Sidstnævnte applikation anvendes allerede i dag på kølecontainere. Når lastbilen kører, varmeveksles udstødningsgasen i en varmeveksler, som dermed producerer damp, der opbevares i en trykbeholder. Den ”opmagasinerede” damp bruges til at drive køleanlægget, når lastbilen holder stille, hvilket resulterer i mindre forurening og støj, end hvis det var lastbilens egen generator, der skulle drive køleanlægget (hvilket er et stort problem, når lastbilen holder stille).

Denne egenskab, med at opmagasinere energien, anvendes også i lokomotiver i dag. Det er ikke en genopståen af det gamle svinende damplokomotiv, men snarere en dampkedel, hvor nutidens damplokomotiv opmagasinerer dampen i en stor trykbeholder, som så er ladet med damp, når lokomotivet holder stille. Så snart der kommer damptryk på beholderen, kan der tilføres betydeligt mere kraft til motoren over en lang afstand. Dette er også en vigtig anvendelse på kemiske anlæg, hvor andre former for fremdrift (elektricitet, diesel eller en konventionel kedel) kan skabe en eksplosionsfare.

Opbevaring af energi

Dampens evne til at lagre energi (som beskrevet ovenfor) betyder, at det kan bruges som et batteri, der oplades, når overskydende energi er til rådighed. Dette kunne f.eks. være spildvarme, eller energi fra en vedvarende energikilde som vind, sol eller bølgekraft.

Den samme opbevaringsteknologi bruges i en dampbuffer - en anordning der anvendes til at udjævne udsvingene på dampforbruget i dampsystemet og derved sikre, at den rigtige kvalitet af damp leveres ved en minimumsbelastning af kedlen. Dette er ikke en ny teknologi, men den anvendes oftere og oftere, for at reducere kedlens størrelse og behov for internt at kunne lagre energien.

Køling

Det kan lyde mærkeligt, men damp kan rent faktisk også anvendes til producere kølevand. Både absorbsionsanlæg og steam jet systemer kan anvendes til at generere køling. Her er et par eksempler:

Dampen i et absorptionsanlæg bruges til at opvarme kølemediet (generelt litium bromid), så det bliver opkoncentreret
I et steam jet system sidder en dampinjektor, som laver den vakuum, der er nødvendigt i et kølekammer

Det er igen ikke ny teknologi, men med det kraftigt stigende elforbrug til køling, er det især i sommerperioderne en god hjælp til el-kraftværkerne. Fødevareindustrien er også et meget godt eksempel, hvor processerne involverer både varme og køling. Her kan overskudsvarmen bruges til at generere damp, og på den måde være med til at producere køling.

Damp i husholdningsmiljøet

Traditionelt set har damp oftest været brugt som et industrielt medie, men i dag ser vi det brugt mere og mere i renseribranchen. Det kunne fx være i vaskemaskiner, hvor det påstås, at man sparer vand når man anvender damp, og det giver en større vaskeeffekt. Ved anvendelse af damp bliver der også mindre behov for efterfølgende strygning. Strygejernene har også ændret sig. Det er I dag meget almindeligt at strygejernet, er tilsluttet et dampsystem for at øge strygeprocessen. Via specielle dampmaskiner kan man også rense gardiner og tæpper.

I køkkener anvender man i dag også dampovne og dampgryder. Det siges, at når man ”damper” maden i stedet for at koge den, beholder fødevarerne bedre sin smag.

Rendamp

Damps enestående egenskab til at koge, sterilisere og befugte, har gjort mediet til en meget vigtig del af den moderne industri, såsom drikke- og fødevareindustri samt farmaceutisk industri. I disse 2 industrier er dampens kvalitet meget vigtig. Her deles rendamp-kvaliteten typisk op i ”Clean steam” og ”Pure steam”.Clean steam produceres ud fra afsaltet vand eller vand fra et omvendt osmoseanlæg. Clean steam anvendes typisk, hvis det kommer i direkte kontakt med et produkt eller en proces.

Pure steam produceres ud fra endnu bedre vandkvalitet, som ikke må indeholde mere end et bestemt antal pyrogener eller bakterier. Vandkvalitet kaldes indenfor pharma-industrien WFI (Water For Injection).

Clean steam og pure steam produceres i dampkedler, som er meget forskellige fra normale industridampkedler.

Overhedet damp

Overhedet damp (damp som er opvarmet til mere end kondenseringstemperatur) bruges i dag i geotermiske anlæg, som alternativ til boring. Spallation er navnet på den proces, hvor overhedet damp kommer i kontakt med de krystallinske sten. Varmen fra dampen får stenen til at udvide sig, hvorefter den flækker. De små partikler, som opstår efter at stenen er flækket, kaldes for ”spalls”. Denne teknologi kan anvendes ned til 9000 meter.

Damp er kommet for at blive

Tilbage i 1946 skrev Sir Oliver Lyle en bog om “The Efficient Use of Steam”. I bogens introduktion skrev han, at ”damp er industrien mest vidunderlige og fleksible værktøj at arbejde med”. Der er kommet mange andre gode ”værktøjer” i industrien de sidste 75 år, men damp vil altid være et uundværligt medie i industrien. De mange alsidige anvendelsesmuligheder og den enestående effekt til at overføre varme, gør den til et af de vigtigste medier i det 2100 århundrede.