An introduction to air compressor heat recovery
Virtually all industries use compressed air. Often called the “fourth utility” because of its tremendous importance to millions of businesses. With this, it is worth diving into how to reuse heat generated from air compressors. This article focuses on industrial waste heat recovery technologies to help you understand.
Producing compressed air comes at a cost. This is reflected in electricity costs, which make up the biggest share of the total cost of ownership of an air compressor. In addition, the energy a compressor consumes also constitutes 99% of its CO2 emissions.
Fortunately, there are opportunities for companies to minimize these energy costs.
Most notably, they can invest in energy-efficient equipment eliminating excess heat.
- For example, a variable speed drive (VSD) compressor can reduce energy consumption by up to 60%.
- In addition, they can optimize their compressed air system to ensure that no energy is wasted. This can be done by preventing air leaks and making sure that the working air pressure is not too high.
How you can ensure that minimal energy is wasted when operating such equipment?
This is where waste heat energy recovery applies.
Recover heat from the compressor
However, there is another source of tremendous waste that is often overlooked.
The compression of air generates a lot of heat. This heat is typically dissipated to ensure the compressor does not overheat and the compressed air is cool enough for its application. In most cases, this heat vanishes into thin air.
That is particularly wasteful, especially considering that over 90% of the electrical energy a compressor uses is converted into compression heat.
By adding waste energy recovery technology to a compressed air system, much of the energy a compressor consumes can be recovered. This involves reusing heat generated elsewhere.
Operating costs are reduced because the vast majority – up to 94% - of compression heat can be recovered. This is the reason such a heat recovery system usually pays for itself in less than three years.
Know how your compressor is cooled
Before deciding to invest in a waste energy recovery system, it is important to make the distinction between air-cooled and water-cooled compressors. The energy recovery process in the former is particularly easy and inexpensive, which makes it suitable even for small compressors.
The heat energy recovery in the case of water-cooled compressors is a bit more complicated. It may involve additional components, such as pumps, a heat exchanger (which is optional in most Atlas Copco compressors) and control valves.
That is why it only makes economic sense for compressors of more than 22 kW. However, the resulting cooling water can generate hot water with a temperature of up to 90° C, which is ideal. This can be used for a variety of processes.
Uses for recovered heat, hot water or steam
ويقودنا هذا إلى الموضوع المهم التالي: ماذا يمكن أن تفعله الشركة بالحرارة المستعادة؟
المثال الأكثر وضوحًا هو استخدام الهواء الساخن من ضاغط مبرّد بالهواء لتسخين قاعة إنتاج أو مبنى آخر. ومع ذلك، فإن هذا يقتصر على وقت استخدام أنظمة التدفئة، أي أنه يقتصر على أوقات الطقس البارد.
يمكن أن توجد استخدامات أخرى وهي تسخين المياه للمغاسل، والتنظيف الصناعي، والمرافق الصحية.
والمياه الساخنة أو البخار الساخن الصادران من الضاغط المبرّد بالمياه لهما العديد من الاستخدامات في مجموعة كبيرة من الصناعات.
وتشتمل هذه على القطاعات والاستخدامات التالية:
- صناعة السيارات (عمليات الإنتاج المختلفة)،
- صناعة الأدوية (التجفيف والتعقيم)،
- الأغذية والمشروبات (البسترة والتجفيف والتنظيف)،
- المنسوجات (التلوين)،
- المواد الكيميائية (عمليات التكرير المختلفة)،
- الإلكترونيات (تعقيم الغرفة النظيفة)
- وغيرها الكثير.
How much can an air compressor heat recovery system save?
من الممكن التنبؤ بنسبة توفير الطاقة في تقنية خضراء. ومن الأمثلة على ذلك كيفية عمل الضاغط متغير السرعة أو المجفف مقارنة بالطراز التقليدي.
يتوقف عمل نظام استعادة الطاقة على مجموعة كبيرة من العوامل. وتشمل هذه العوامل ما يلي:
- أنواع الضواغط وأحجامها
- عدد مرات تشغيلها
- نوع التبريد المستخدَم
- نظام الهواء المضغوط
- الفرص المتاحة للشركة لاستخدام الحرارة التي تمت استعادتها.
لكن في أغلب الحالات، تكون معدلات التوفير كبيرة، بل إن بعض أنظمة استعادة الطاقة تغطي تكاليفها بعد عام واحد فقط.
من الفوائد الإضافية أن هذا النظام لا يعمل على خفض تكاليف الإنتاج فحسب، بل إنه قادر أيضًا على الحد بشكل كبير من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناجمة عن أي شركة. ويؤدي هذا بدوره إلى أن يصبح الاستثمار مؤهلاً للحصول على الحوافز الحكومية المقدمة لشراء التقنيات الصديقة للبيئة.
توجد العديد من الأسباب التي تحث على التحول إلى نظام استعادة الطاقة المهدرة. أما زلت متشككًا في استفادة شركتك من هذا؟ ما عليك سوى مراجعة ممثل شركة أطلس كوبكو الذي يمكنه تزويدك بكل المعلومات التي تحتاج إليها.