Jak oszczędzać energię i zmniejszyć koszty dzięki ciepłu ze sprężarek

Użytkownicy sprężarek mają ułatwione zadanie, gdy chodzi o zmniejszanie zużycia i kosztów energii. Pieniądze znajdują się przysłowiowo na wyciągnięcie ręki. Jak to jest możliwe? Każda sprężarka  w procesie sprężenia wytwarza bardzo duże ilości ciepła. Za pomocą odpowiedniego systemu odzysku ciepła możemy w tej postaci wykorzystać ponownie nawet 96%(!) energii elektrycznej, jaka jest doprowadzana do sprężarki.

Odzyskiwanie ciepła
Prawie 100 procent doprowadzonej do sprężarki energii zostaje zamienione na energię cieplną. W przypadku sprężarek śrubowych jest to 96 procent energii do ponownego wykorzystania.

Prawie 100 procent doprowadzonej do sprężarki energii elektrycznej zostaje zamienione na energię cieplną. Dotyczy to każdej sprężarki czy kompresora. Metoda odzysku ciepła uzależniona jest od rodzaju chłodzenia urządzenia, dlatego nieco inaczej wygląda w przypadku sprężarek chłodzonych powietrzem niż urządzeń chłodzonych wodą.
W przypadku sprężarek chłodzonych powietrzem warunkiem koniecznym jest obudowa z wymuszonym przez wentylator przepływem powietrza. Szczególnie sprężarki śrubowe chłodzone powietrzem, w których olej jest wykorzystywany m.in. do odbierania ciepła sprężania, nadają się znakomicie do odzysku energii elektrycznej.
 W ich przypadku około 76 procent doprowadzonej energii zostaje przejęte w postaci ciepła przez olej chłodzący, który oddaje je następnie w chłodnicy końcowej. Kolejne 15 procent energii można odzyskać w postaci ciepła w chłodnicy końcowej sprężonego powietrza. Do 5 procent to straty ciepła silnika elektrycznego. W pełni obudowane, posiadające odpowiednio zaprojektowany system chłodzenia sprężarki śrubowe umożliwiają odzyskanie i tej energii. W ten sposób do 96 procent energii, jaka jest pierwotnie doprowadzana do sprężarki, może być ponownie wykorzystana. Jedynie około 2 procent zostaje utracone poprzez promieniowanie cieplne i także około 2 procent zostaje odprowadzone w sprężonym powietrzu jako ciepło.

Najprostszym i najbardziej ekonomicznym rozwiązaniem jest bezpośrednie wykorzystanie powietrza chłodzącego, które zostało ogrzane przez sprężarkę. W takim przypadku odpowiedni system kanałów kieruje ciepłe powietrze do znajdujących się w pobliżu pomieszczeń magazynowych lub warsztatów. Jeśli powietrze do ogrzewania nie jest potrzebne, to jest ono kierowane na zewnątrz za pomocą łatwo przestawianej klapy uchylnej lub żaluzji. Sterowane termostatycznie żaluzje pozwalają na regulację dopływu ciepłego powietrza w taki sposób, że temperatura w pomieszczeniach utrzymuje się na stałym poziomie. Obok głównego lub dodatkowego systemu ogrzewania pomieszczeń roboczych ciepłe powietrze ze sprężarek można wykorzystać do wspomagania procesów osuszania, tworzenia śluz ciepłego powietrza lub do wstępnego ogrzewania powietrza palnika w instalacjach ogrzewania. Odpowiednie inwestycje związane z odzyskiwaniem ciepła amortyzują się często w ciągu jednego roku.

Ciepło odlotowe sprężarek można wykorzystać także w istniejących już systemach grzewczych ciepłej wody i w instalacjach wody użytkowej. Najkorzystniejszym rozwiązaniem jest przy tym płytowy wymiennik ciepła. Wymiennik zostaje przyłączony do systemu oleju chłodzącego sprężarki i transmituje energię z rozgrzanego oleju chłodzącego do wody. W zależności od docelowego przeznaczenia: do mycia, do celów grzewczych, do użycia przy wrażliwych procesach produkcji i czyszczenia, wykorzystywany jest układ podgrzewania bezpośredniego lub pośredniego wody procesowej. W ten sposób bez dodatkowego zużycia energii około 70 do 80 procent pobranej mocy sprężarki jest możliwe do wykorzystania. W przypadku sprężarek lub kompresorów chłodzonych wodą, stosując wymienniki ciepła, można wykorzystać także do 80 procent dostarczonej do nich energii, do zastosowań podobnych jak to było opisane powyżej.  

Zastosowanie odzysku ciepła ze sprężarek może wyraźnie zmniejszyć koszty wytwarzania sprężonego powietrza oraz znacząco odciążyć środowisko naturalne (zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych). Zakres koniecznych inwestycji zależy od miejscowych warunków, celu zastosowania i wybranego systemu odzysku ciepła. Projektując dany system zawsze należy pamiętać o tym, że kompresory czy sprężarki nie mogą być jedynym źródłem ciepła, gdyż "jego wytwarzanie" jest bezpośrednio związane z ich pracą.

30. 11. 21 , Przedruk dozwolony - prosimy o przesłanie kopii

Pliki do pobrania z artykułu
Odzyskiwanie ciepła

Prawie 100 procent doprowadzonej do sprężarki energii zostaje zamienione na energię cieplną. W przypadku sprężarek śrubowych jest to 96 procent energii do ponownego wykorzystania.

Pobierz zdjęcie 1 (JPG, 526 KB)