Pinchanalyysi

Pinchanalyysi, suomeksi usein nimellä pinch-analysi, on energianhallinnan menetelmä, jolla pyritään minimoimaan teollisuusprosessien energiankulutus optimoimalla lämmön talteenotto. Menetelmä on kehittynyt 1980–1990-luvulla kemianteollisuudessa ja sitä käytetään nykyaikaisessa teollisuudessa energiatehokkuuden parantamiseen.

Keskeinen idea on erottaa lämpövirtaukset kuumiin ja kylmiin sekä analysoida niiden lämpötilavaatimukset ja entalpiat. Tästä muodostetaan ns. composite curves (yhdistetyt lämpötilakäyrät) sekä grand composite curve, joiden avulla tunnistetaan pinch-piste, kohta jossa lisäenergiaa lämmön talteenotossa ei synny ilman suurempaa lämpötilaeroa. Käytetty lämpötilojen välinen ero määritellään ΔTmin, joka kuvaa suunnittelussa käytännön lämpötilaetäisyyttä.

Menetelmään kuuluu seuraavat vaiheet: (1) kerätään prosessin lämpötilatiedot sekä virtojen kuumennukset ja jäähdytystarpeet, (2) valitaan ΔTmin, (3) lasketaan ja piirretään composite curves ja grand composite curve sekä (4) suunnitellaan optimaallinen lämpövaihtoverkko (heat exchanger network, HEN) ja määritetään minimilämmöntarve sekä minimijäähdytys.

Hyödyt ovat energiansäästöt, pienemmät käyttökustannukset sekä pienemmät päästöt ja parempi prosessin joustavuus. Sovelluskohteita ovat kemianteollisuus, öljy- ja kaasuteollisuus, elintarviketeollisuus sekä paperi- ja selluloositeollisuus.

Rajoituksia ovat vaadittavan tietojen laadukkuus ja prosessien dynamiikan huomioonottamisen haasteet; ΔTminin arvoon liittyvä epävarmuus sekä suurten verkkojen laskennallinen monimutkaisuus.