Introducción a la recuperación de calor del compresor de aire
El aire comprimido se utiliza prácticamente en todas las industrias. De hecho, a menudo se le llama el “cuarto servicio” debido a su enorme importancia para millones de empresas.
Sin embargo, su producción tiene un costo: en primer lugar, por los gastos energéticos, que constituyen la mayor parte del costo 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, las empresas tienen la posibilidad de reducir estos costos. La mejor forma de hacerlo es invertir en equipos de bajo consumo. Por ejemplo, un compresor con accionamiento de velocidad variable puede reducir el consumo de energía hasta un 50%.
Además, 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. Pero todas estas medidas están destinadas a eliminar el derroche.
La gran pregunta es ¿cómo se puede eliminar la energía necesaria para la producción de aire comprimido?
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 energía
Sin embargo, hay otra fuente considerable de derroche que a menudo se pasa por alto. La compresión de aire genera mucho calor. Este calor se disipa normalmente para que el compresor no se sobrecaliente y que el aire comprimido esté lo suficientemente frío cuando llegue a su destino. En la mayoría de los casos, este calor literalmente se desvanece en el 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.
Pero existe una solución de eficiencia energética. Si añadimos tecnología de recuperación de la energía residual a un sistema de aire comprimido, gran parte de la energía que consume el compresor se puede recuperar utilizando el calor generado en otro lugar.
Con ello, se reducen los costes operativos, 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.
En el caso de los compresores refrigerados por agua, la recuperación de la energía térmica es un poco más complicada. Puede requerir componentes adicionales, como bombas, un intercambiador de calor (opcional en la mayoría de los compresores de Atlas Copco) y válvulas de control. Por eso solo tiene sentido, desde el punto de vista económico, aplicarla en compresores de más de 22 kW. Sin embargo, el agua de refrigeración resultante puede generar agua caliente con una temperatura de hasta 90 °C, lo que permite utilizarla para una gran variedad de procesos.
Usos del calor recuperado
Esto nos lleva al siguiente tema importante: ¿qué puede hacer una empresa con el calor recuperado? Mucho, en realidad. El ejemplo más claro es utilizar el calor de los compresores refrigerados por aire para calentar una sala de producción u otro edificio.
Sin embargo, este uso sería limitado debido al tiempo que se necesita calentar espacios, es decir, durante el invierno solamente. Otros usos pueden ser calentar agua para lavanderías, limpieza industrial e instalaciones de saneamiento.
El agua caliente o el vapor generado por un compresor refrigerado por agua tienen muchos usos versátiles en una amplia variedad de industrias. Entre ellos se incluyen los siguientes sectores y aplicaciones:
- Automotriz (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 la energía?
Es posible predecir el porcentaje de ahorro de energía que se puede conseguir con tecnologías ecológicas como un secador o compresor de velocidad variable en comparación con un modelo convencional. El ahorro que puede aportar un sistema de recuperación de energía depende de numerosos 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 costos 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.
Son muchas las 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.