Introducción a la recuperación de calor del compresor de aire
Prácticamente todas las industrias utilizan aire comprimido. A menudo se conoce como el “cuarto servicio público” debido a su enorme importancia para millones de empresas. Así, conviene profundizar en cómo reutilizar el calor generado por los compresores de aire. Para facilitar su comprensión, este artículo se centra en las tecnologías de recuperación de calor de residuos industriales.
Producir aire comprimido tiene un coste. Esto se refleja en los costes de electricidad, que constituyen la mayor parte del coste total de propiedad de un compresor de aire. Además, la energía que consume el compresor también constituye el 99 % de las emisiones de CO2.
Afortunadamente, existen oportunidades para que las empresas reduzcan al mínimo estos costes energéticos.
En especial, pueden invertir en equipos de bajo consumo para eliminar el exceso de calor.
- Por ejemplo, un compresor con accionamiento de velocidad variable (VSD) puede reducir el consumo de energía hasta en un 60 %.
- Además, las empresas pueden optimizar su sistema de aire comprimido para no desperdiciar energía evitando fugas de aire y asegurándose de que la presión de trabajo no sea demasiado alta.
¿Cómo puede asegurarse de que se desperdicia el mínimo de energía al utilizar este tipo de equipos?
Aquí es donde entra en juego la recuperación de energía térmica residual.
Recuperación de calor del compresor
Sin embargo, hay otra fuente de desperdicio enorme que a menudo se pasa por alto.
La compresión de aire genera mucho calor. Este calor se disipa normalmente para garantizar que el compresor no se sobrecaliente y que el aire comprimido esté lo suficientemente frío para su aplicación. En la mayoría de los casos, este calor se desvanece en aire.
Esto supone un tremendo derroche, sobre todo si tenemos en cuenta que más del 90 % de la energía eléctrica que consume un compresor se convierte en calor de compresión.
Al añadir tecnología de recuperación de energía residual a un sistema de aire comprimido, se puede recuperar gran parte de la energía que consume un compresor. Esto implica reutilizar el calor generado en otro lugar.
Los costes operativos se reducen, ya que la gran mayoría (hasta el 94 %) del calor de compresión generado se puede recuperar. Ese es el motivo por el que los sistemas de recuperación del calor de este tipo se amortizan solos en menos de tres años.
¿Sabe cómo se refrigera su compresor?
Antes de decidir invertir en un sistema de recuperación de energía residual es importante conocer la distinción entre compresores refrigerados por aire y refrigerados por agua. El proceso de recuperación de la energía de los primeros es especialmente sencillo y económico, lo que hace que resulte adecuado incluso para compresores pequeños.
La recuperación de energía térmica en el caso de los compresores refrigerados por agua es un poco más complicada y puede implicar componentes adicionales, como bombas, un intercambiador de calor (que es opcional en la mayoría de los compresores Atlas Copco) y válvulas de control.
Por eso, solo es lógico desde un punto de vista económico para compresores de más de 22 kW. Sin embargo, el agua de refrigeración resultante puede generar agua caliente a una temperatura de hasta 90 °C, lo que es ideal. Esta se puede utilizar en una amplia variedad de procesos.
Usos del calor recuperado, agua caliente o vapor
Eso nos lleva al siguiente tema importante: ¿Qué puede hacer una empresa con el calor recuperado?
El ejemplo más obvio es utilizar el aire caliente de un compresor refrigerado por aire para calentar una sala de producción u otro edificio. Sin embargo, esto está limitado por el tiempo que se requieren los sistemas de calefacción de espacios, es decir, durante el tiempo frío.
Otros usos pueden ser el calentamiento de agua para lavanderías, limpieza industrial e instalaciones sanitarias.
El agua caliente o el vapor generado por un compresor refrigerado por agua tienen muchos y muy versátiles usos en una amplia variedad de industrias.
Entre ellos se incluyen los siguientes sectores y aplicaciones:
- Automoción (diversos procesos de producción),
- Industria farmacéutica (secado y esterilización),
- Alimentos y bebidas (pasteurización, secado y limpieza),
- Textiles (teñido),
- Productos químicos (diversos procesos de refinado),
- Electrónica (esterilización en salas limpias),
- entre otros.
¿Cuánto puede ahorrar un sistema de recuperación de calor del compresor de aire?
Es posible predecir el porcentaje de ahorro de energía de una tecnología ecológica. Un ejemplo es cómo funciona un compresor o secador de velocidad variable en comparación con un modelo convencional.
El ahorro de un sistema de recuperación de energía depende de toda una serie de factores, entre los que se incluyen:
- los tipos y tamaños de compresores
- la frecuencia con la que se utilizan
- el tipo de refrigeración que emplean
- el sistema de aire comprimido
- las posibilidades que la empresa tiene de utilizar el calor recuperado.
En la mayoría de los casos, sin embargo, los ahorros son sustanciales y algunos sistemas de recuperación de energía incluso se amortizan en un año.
Una ventaja añadida es que estos sistemas no solo reducen los costes de producción, sino que también pueden reducir significativamente la huella de CO2 de la empresa. Esto, a su vez, significa que la inversión puede hacer que la empresa acceda a incentivos gubernamentales ofrecidos por la compra de tecnologías ecológicas.
Hay muchas razones por las que cambiar a un sistema de recuperación de energía residual. ¿Todavía no está seguro de si será beneficiosa para su empresa? Consulte a su representante de Atlas Copco, quien le proporcionará toda la información que necesite.