Pemulihan Energi pada Sistem Kompresor
Banyak instalasi penghasil udara terkompresi menawarkan peluang penghematan energi signifikan yang sering tidak dimanfaatkan dalam bentuk pemulihan energi limbah. Pada industri besar, biaya energi dapat mencapai 80% dari total biaya produksi udara terkompresi. Namun, sebagian besar energi ini dapat dipulihkan sehingga akan banyak menghemat uang Anda.
Apa itu pemulihan energi limbah dalam instalasi kompresor?
Panas akan dihasilkan ketika udara dikompresi. Sebelum udara terkompresi
didistribusikan ke dalam sistem pipa, energi panas diekstrak menjadi panas buangan. Untuk setiap instalasi udara terkompresi, perlu sekali untuk menangani masalah kapasitas pendinginan yang memadai dan andal untuk instalasi.
Pendinginan dapat dilakukan melalui udara luar ruangan atau sistem air pendingin yang menggunakan saluran air perkotaan, air sungai, atau air proses dalam sistem terbuka atau tertutup.
Pabrik pusat kompresor di industri besar yang menggunakan 500 kW selama lebih dari 8.000 jam operasi per tahun berkontribusi ke konsumsi energi tahunan sebesar 4 juta kWh. Peluang untuk memulihkan sejumlah besar panas buangan melalui udara panas atau air panas adalah hal yang bisa dilakukan. Sebanyak 94% energi yang disuplai ke kompresor dapat dipulihkan, misalnya, seperti air panas 90 °C dari kompresor screw bebas oli. Fakta ini menunjukkan bahwa tindakan penghematan akan memberi manfaat yang besar.
Pengembalian investasi untuk pemulihan energi biasanya sudah dapat dinikmati antara 1–3 tahun. Selain itu, energi yang dipulihkan dengan sistem pendinginan tertutup meningkatkan kondisi pengoperasian, keandalan, dan masa pakai kompresor karena tingkat suhu yang setara dan kualitas air pendingin yang tinggi. Negara-negara Nordik adalah perintis dalam bidang ini dan pemulihan energi telah menjadi praktik umum selama beberapa waktu untuk instalasi kompresor. Sebagian besar kompresor menengah hingga besar dari pemasok utama sekarang disesuaikan agar cocok dengan peralatan standar untuk pemulihan panas buangan.
Bagaimana cara menghitung potensi pemulihan?
Hukum fisika menyatakan bahwa hampir semua energi yang dipasok ke instalasi kompresor diubah menjadi panas. Semakin besar energi yang dapat dipulihkan dan digunakan dalam proses lain, semakin tinggi efisiensi sistem secara keseluruhan.
Energi yang dipulihkan dalam kWh/tahun:Penghematan per tahun: (€)TR = Waktu permintaan energi yang dipulihkan (jam/tahun)K1 = Bagian TR dengan kompresor bermuatan (jam/tahun)K2 = Bagian TR dengan kompresor tanpa muatan (jam/tahun)Q1 = Daya cairan pendingin yang tersedia dengan kompresor bermuatan (kW)Q2 = Daya cairan pendingin yang tersedia dengan kompresor tanpa muatan (kW)ep = Tingkat harga energi (€/kWh)η = Efisiensi sumber panas normal (%)
Dalam banyak kasus, tingkat pemulihan panas dapat melebihi 90% jika energi yang diperoleh dari pendinginan instalasi kompresor dapat digunakan secara efisien. Fungsi sistem pendinginan, jarak ke titik konsumsi, dan tingkat serta kontinuitas persyaratan panas merupakan faktor penentu ini. Dengan arus termal yang besar, kesempatan untuk menjual energi panas yang dipulihkan akan semakin terlihat menguntungkan. Pemasok energi listrik dapat menjadi calon pelanggan, serta investasi, sub-pesanan, dan pengiriman dapat dinegosiasikan dengan mudah. Kesempatan untuk menghemat juga tersedia cukup dengan mengoordinasikan pemulihan energi dari beberapa proses.
Bagaimana cara memulihkan energi dalam sistem yang berpendingin udara?
Pemulihan energi dari instalasi udara terkompresi tidak selalu menghasilkan panas yang diperlukan dan sering kali tidak menghasilkan jumlah panas yang cukup. Jumlah energi yang dipulihkan akan bervariasi dari waktu ke waktu jika kompresor memiliki beban variabel. Agar pemulihan mudah dilakukan, permintaan energi panas yang relatif stabil dan sesuai akan diperlukan. Energi panas limbah yang dipulihkan paling baik digunakan untuk menambah energi yang dipasok ke sistem. Dengan demikian, energi yang tersedia selalu digunakan saat kompresor beroperasi. Pemanasan gedung secara langsung atau pertukaran panas ke baterai yang dipanaskan adalah pilihan yang tersedia untuk kompresor berpendingin udara yang menghasilkan laju aliran udara panas yang tinggi pada suhu yang relatif rendah. Udara pendingin yang sudah dipanaskan kemudian didistribusikan menggunakan kipas.Ketika gedung tidak memerlukan panas tambahan, udara panas dilepaskan ke atmosfer, baik secara otomatis melalui kontrol termostat atau secara manual dengan mengontrol peredam udara. Faktor pembatasnya adalah jarak antara kompresor dan bangunan yang perlu dipanaskan. Jarak ini harus dibatasi (lebih baik jika terdapat jarak yang dekat antar gedung). Selain itu, peluang pemulihan akan menjadi terbatas di musim dingin. Pemulihan energi bawaan udara lebih umum untuk kompresor kecil dan menengah. Pemulihan panas buangan dari sistem pendinginan udara kompresor hanya menghasilkan kerugian kecil dari distribusi dan hanya memerlukan sedikit investasi.
Bagaimana cara memulihkan energi dalam sistem yang berpendingin air?
Air pendingin dari kompresor berpendingin air dengan suhu hingga 90 °C dapat melengkapi sistem pemanas air. Jika air panas sebagai gantinya digunakan untuk mencuci atau mandi, boiler air panas dengan beban dasar normal akan masih diperlukan. Energi yang dipulihkan dari sistem udara terkompresi menghasilkan sumber panas tambahan yang mengurangi beban pada boiler, menghemat bahan bakar panas, dan berpotensi menghasilkan penggunaan boiler yang lebih kecil.
Syarat untuk pemulihan energi dari kompresor udara terkompresi akan berbeda tergantung pada tipe kompresor. Kompresor bebas oli standar mudah dimodifikasi untuk pemulihan energi. Tipe kompresor ini ideal untuk integrasi dalam sistem pemanas air karena menyediakan suhu air (90 °C) yang diperlukan untuk pemulihan energi yang efisien. Pada kompresor berpelumas oli, oli menjadi faktor yang membatasi kemungkinan suhu air pendinginan yang tinggi. Pada kompresor sentrifugal, tingkat suhu umumnya lebih rendah karena rasio tekanan yang lebih rendah per tahap kompresi sehingga membatasi tingkat pemulihan.
Kompresor dengan daya motor listrik yang lebih dari 10 kW paling sesuai untuk pemulihan energi limbah bawaan air. Pemulihan energi limbah bawaan air memerlukan instalasi yang lebih kompleks daripada pemulihan energi limbah bawaan udara. Peralatan dasarnya terdiri dari pompa cairan, penukar panas, dan katup pengatur.
Panas juga dapat didistribusikan ke bangunan terpencil dengan diameter pipa yang relatif kecil (40–80 mm) tanpa kehilangan panas yang signifikan dengan pemulihan energi limbah bawaan air. Suhu air awal yang tinggi berarti bahwa energi limbah dapat digunakan untuk meningkatkan suhu air balik dari boiler air panas. Oleh karena itu, sumber pemanasan normal dapat dimatikan secara berkala dan diganti dengan sistem pemulihan panas buangan kompresor.
Panas buangan dari kompresor dalam industri proses juga dapat digunakan untuk meningkatkan suhu proses. Anda juga dapat menggunakan kompresor screw berpelumas oli berpendingin udara untuk melakukan pemulihan energi limbah bawaan air. Pengoperasiannya memerlukan penukar panas di sirkuit oli, dan sistem akan menyediakan air pada suhu rendah (50–60 °C) dibandingkan dengan kompresor bebas oli.
Segala hal di dunia ini membutuhkan listrik, air, gas, dan udara bertekanan. Meskipun tidak tampak, udara bertekanan ada di sekitar kita. Dengan begitu banyaknya penggunaan dan kebutuhan akan udara bertekanan, kompresor kami hadir dalam berbagai tipe dan ukuran. Panduan ini menguraikan berbagai kemampuan kompresor, mengapa Anda patut memilihnya, dan beragam opsi yang tersedia.
Klik tombol di bawah untuk bantuan lebih lanjut. Pakar kami akan segera menghubungi Anda.
Artikel terkait
28 June, 2022
Pada banyak instalasi udara terkompresi, sering kali ada banyak kemungkinan penghematan biaya signifikan yang tidak digunakan. Pelajari lebih lanjut cara menghemat biaya operasi kompresor di sini.
25 April, 2022
Sejumlah keputusan harus dibuat saat menentukan dimensi instalasi udara terkompresi untuk disesuaikan dengan berbagai kebutuhan, menghasilkan penghematan operasi maksimum, dan dipersiapkan untuk ekspansi di masa mendatang. Pelajari selengkapnya.
31 May, 2022
Pemasangan sistem kompresor lebih mudah dari pada sebelumnya. Namun, masih ada beberapa hal yang harus diingat. Hal yang paling utama adalah tempat untuk menempatkan kompresor dan cara mengatur ruang di sekitar kompresor. Pelajari lebih lanjut di sini.