Piece grzewcze, różne piece przemysłowe i kotły to urządzenia-energochłonne-, które zużywają znaczne zasoby. Podczas ogrzewania wlewków stalowych piece grzewcze pracują w wysokich temperaturach; gazy spalinowe odprowadzają ogromne ilości-ciepła o wysokiej temperaturze-co powoduje powstawanie znacznych odpadów-, a ogólna sprawność cieplna pozostaje niska. Środki-oszczędności i ograniczenia zużycia energii- obejmują:
1. Nałożenie energooszczędnej powłoki RLHY-2 black-body na promieniowanie ciała na wewnętrzne ściany pieca grzewczego. Zwiększa to emisyjność wyłożenia ogniotrwałego, przyspiesza radiacyjne przenoszenie ciepła w piecu i umożliwia osiągnięcie oszczędności energii na poziomie 10–20%.
2. Instalowanie cylindrycznych urządzeń o wysokiej-emisyjności na ścianach wewnętrznych. Zwiększają one również emisyjność wyłożenia ogniotrwałego i przyspieszają radiacyjne przenoszenie ciepła, osiągając oszczędności energii na poziomie 3–6%. Wadą tej metody jest jednak wysoka inwestycja początkowa i stosunkowo długi okres zwrotu.
3. Stosowanie ceramicznych regeneratorów ciepła o strukturze plastra miodu może ułatwić odzysk ciepła odpadowego; wiąże się to jednak z wysokimi inwestycjami początkowymi, złożonymi mechanizmami przełączania i wysokimi kosztami konserwacji. Ponadto proces przełączania często powoduje utratę niespalonego paliwa gazowego wydmuchanego przez palniki, co prowadzi do znacznych strat energii. Natomiast zastosowanie wymiennika ciepła eliminuje te niedociągnięcia, wymagając mniejszych inwestycji, jednocześnie eliminując potrzebę stosowania mechanizmów przełączających lub konserwacji.
Metalowe wymienniki ciepła są jednak ograniczone właściwościami materiałowymi; mają słabą odporność na utlenianie, nie wytrzymują-długoterminowej-pracy w wysokich temperaturach i zapewniają niski współczynnik odzysku ciepła odpadowego. Jeśli temperatura gazów spalinowych przekracza 800 stopni, metalowe wymienniki ciepła są bardzo podatne na uszkodzenia cieplne, co czyni je nieskutecznymi w zakresie odzyskiwania ciepła odpadowego.
Chociaż scenariusz, w którym temperatura pieca przekracza 800 stopni, ale temperatura gazów spalinowych pozostaje poniżej 800 stopni, może wydawać się odpowiedni dla metalowego wymiennika ciepła, zdarzenia takie jak przerwy w dostawie prądu, nadmierny przepływ paliwa gazowego lub niewystarczająca ilość powietrza do spalania mogą szybko podnieść temperaturę gazów spalinowych powyżej 800 stopni, szybko niszcząc metalowy wymiennik ciepła.
Ceramiczne wymienniki ciepła charakteryzują się następującymi właściwościami:
A. Wysoka-odporność na temperaturę, odporność na korozję, doskonała wydajność wymiany ciepła i wysokie-oszczędności energii. Natomiast metalowy wymiennik ciepła umieszczony w tej samej pozycji szybko by się przepalił. B. Ceramiczne wymienniki ciepła są proste, proste i szybkie w użyciu; wymagają niskich inwestycji początkowych, zapewniają stabilne temperatury wymiany ciepła, wysoką wydajność i długą żywotność; są odporne na zatykanie i wycieki, łatwe w wymianie i eliminują straty gazu podczas operacji przełączania.
C. Pod względem żywotności ceramiczne wymienniki ciepła wytrzymują od kilku do kilkudziesięciu razy dłużej niż wymienniki metalowe w porównywalnych warunkach.
Bez wymiennika ciepła powietrze-podtrzymujące spalanie pozostaje w temperaturze otoczenia (od -10 do 40 stopni); jednakże po podgrzaniu za pomocą ceramicznego wymiennika ciepła temperatura powietrza może osiągnąć od 300 do 800 stopni, co pozwala zaoszczędzić energię i zwiększyć korzyści dla środowiska.
Stosowane do odzysku ciepła odpadowego w piecach grzewczych umożliwiają oszczędność energii od 1% do 2%.
