Un'introduzione al recupero del calore del compressore d'aria
Quasi tutti i settori industriali utilizzano aria compressa, spesso chiamata la "quarta utility" per la sua enorme importanza per milioni di aziende. Per questo motivo vale la pena approfondire come riutilizzare il calore generato dai compressori d'aria. In questo articolo vengono illustrate le tecnologie di recupero del calore di scarto dei processi industriali per aiutarti a capirle meglio.
La produzione di aria compressa ha un costo. Ciò si riflette nei costi dell'elettricità, che rappresentano la quota maggiore del costo totale di proprietà di un compressore d'aria. Inoltre, l'energia consumata da un compressore costituisce anche il 99% delle sue emissioni di CO2.
Fortunatamente, le aziende hanno l'opportunità di ridurre al minimo questi costi energetici.
In particolare, possono investire in apparecchiature a basso consumo energetico eliminando il calore in eccesso.
- Ad esempio, un compressore con azionamento a velocità variabile (VSD) può ridurre il consumo energetico fino al 60%.
- Inoltre, si può ottimizzare l'impianto per aria compressa per garantire che non venga sprecata energia. Questo obiettivo può essere raggiunto evitando le perdite d'aria e assicurandosi che la pressione dell'aria di esercizio non sia troppo elevata.
In che modo puoi garantire uno spreco di energia minimo durante l'utilizzo di tali apparecchiature?
È qui che entra in gioco il recupero di energia termica di scarto.
Recupero del calore dal compressore
Tuttavia, esiste un'altra fonte di enormi sprechi che spesso viene trascurata.
La compressione dell'aria genera molto calore. Questo calore viene in genere dissipato per garantire che il compressore non si surriscaldi e che l'aria compressa sia sufficientemente fredda per la sua applicazione. Nella maggior parte dei casi, questo calore viene disperso nell'aria.
Si tratta di un vero e proprio spreco, soprattutto se si considera che oltre il 90% dell'energia elettrica utilizzata da un compressore viene convertita in calore.
Aggiungendo la tecnologia di recupero dell'energia di scarto ad un impianto per aria compressa, è possibile recuperare gran parte dell'energia consumata da un compressore. Ciò comporta il riutilizzo del calore generato altrove.
In questo modo si riducono i costi di esercizio, in quanto è possibile recuperare la maggior parte del calore di compressione (fino al 94%). È il motivo per cui questo tipo di sistema di recupero del calore di solito si ripaga in meno di tre anni.
Scopri come si raffredda un compressore
Prima di decidere se investire in un sistema di recupero dell'energia di scarto, è importante distinguere tra i compressori raffreddati ad aria e quelli raffreddati ad acqua. Il processo di recupero dell'energia dei primi è particolarmente semplice ed economico, pertanto è adatto anche per i compressori di piccole dimensioni.
Il recupero di energia termica nel caso dei compressori raffreddati ad acqua è un po' più complicato. Potrebbe richiedere l'utilizzo di componenti aggiuntivi, quali pompe, scambiatori di calore (opzionali nella maggior parte dei compressori Atlas Copco) e valvole di controllo.
Ecco perché conviene economicamente solo per i compressori di potenza superiore a 22 kW. Tuttavia, l'acqua di raffreddamento può generare acqua calda con una temperatura fino a 90 °C, riutilizzabile in diversi processi.
Impieghi di calore recuperato, acqua calda o vapore
Questo ci porta al prossimo, importante argomento: Che cosa può fare un'azienda con il calore recuperato?
L'esempio più ovvio è quello di utilizzare l'aria calda proveniente da un compressore raffreddato ad aria per riscaldare una sala di produzione o un altro edificio. Tuttavia, questo impiego è limitato alla stagione in cui il riscaldamento degli ambienti è necessario, ovvero quella invernale.
Altri possibili impieghi possono essere il riscaldamento dell'acqua calda per le lavanderie, la pulizia industriale e gli impianti di sanificazione.
L'acqua calda o il vapore generato da un compressore raffreddato ad acqua ha molti impieghi in un'ampia gamma di settori.
Sono inclusi i seguenti settori e applicazioni:
- settore automobilistico (vari processi di produzione),
- industria farmaceutica (essiccazione e sterilizzazione),
- alimenti e bevande (pastorizzazione, asciugatura e pulizia),
- industria tessile (colorazione),
- industria chimica (vari processi di raffinazione),
- elettronica (sterilizzazione per camera bianca)
- ed in molte altre ancora.
Quanto può far risparmiare un sistema di recupero del calore del compressore d'aria?
È possibile prevedere la percentuale di risparmio energetico di una tecnologia ecologica. Ad esempio, si può mettere a confronto il funzionamento di un essiccatore o di un compressore a velocità variabile rispetto a un modello tradizionale.
Il risparmio di un sistema di recupero dell'energia dipende da un'ampia gamma di fattori, tra cui:
- tipi e dimensioni dei compressori
- frequenza di funzionamento
- tipo di raffreddamento utilizzato
- sistema di aria compressa,
- le opportunità di riutilizzare il calore recuperato da parte dell'azienda.
Nella maggior parte dei casi, tuttavia , i risparmi sono notevoli e alcuni sistemi di recupero dell'energia si ripagano addirittura dopo appena un anno.
Un ulteriore vantaggio è che questo sistema non solo riduce i costi di produzione, ma può ridurre significativamente anche l'emissione di CO2 di un'azienda. Pertanto l'azienda stessa può beneficiare degli incentivi statali per l'acquisto di apparecchiature ecologiche.
Sono tanti i motivi per passare a un sistema per il recupero dell'energia di scarto. Ancora non sei convinto dei vantaggi per la tua azienda? Contatta il tuo rappresentante Atlas Copco, che sarà in grado di fornirti tutte le informazioni necessarie.