Veel persluchtinstallaties hebben een aanzienlijk onbenut energiebesparingspotentieel, vooral door restwarmteterugwinning. In grote industriële activiteiten kan warmteterugwinning tot 94% van de totale kosten voor het produceren van perslucht uitmaken, afhankelijk van het gebruik van warm water of hete lucht. Gelukkig kan een aanzienlijk deel van deze energie worden teruggewonnen en hergebruikt. In dit artikel onderzoeken we hoe energieterugwinning werkt, hoeveel energie u kunt terugwinnen en de meest effectieve manieren om dit te implementeren in zowel luchtgekoelde als watergekoelde compressorsystemen.
Warmteterugwinning bij luchtcompressoren is het proces waarbij warmte die tijdens de luchtcompressie wordt gegenereerd wordt opgevangen en hergebruikt,in plaats van als afval te worden afgevoerd. Wanneer lucht wordt gecomprimeerd, wordt een grote hoeveelheid warmte geproduceerd en voordat de perslucht door het leidingsysteem wordt verdeeld, wordt deze warmte tijdens het koelen afgevoerd en gewoonlijk als afvalwarmte verloren.
Om een betrouwbare werking te garanderen, heeft elke persluchtinstallatie voldoende en betrouwbare koelcapaciteit nodig, die kan worden bereikt met behulp van omgevingslucht of een systeem op waterbasis (zoals gemeentelijk, beek- of proceswater) in een open of gesloten circuit.
In de praktijk kan een zeer groot deel van de elektrische energie die aan een compressor wordt geleverd, worden teruggewonnen als bruikbare warmte, veel meer dan veel exploitanten aanvankelijk aannemen. In grote industriële installaties kan een compressorinstallatie die gedurende 8.000 uur per jaar op 500 kW draait ongeveer 4 miljoen kWh per jaar verbruiken. Tot 94% van deze energie kan echter worden teruggewonnen, gewoonlijk in de vorm van hete lucht (met warmwaterterugwinning gewoonlijk ongeveer 80%, afhankelijk van het systeemontwerp, en tot 90 °C in olievrije schroefcompressoren ). Dit betekent dat het grootste deel van de bij compressie gebruikte energie kan worden omgezet in warmte die kan worden opgevangen en hergebruikt in plaats van in het milieu te worden afgegeven.
De mate van terugwinning hangt af van verschillende factoren:
In geschikte installaties kan de terugwinning in sommige gevallen zelfs hoger zijn dan 90% als de teruggewonnen energie efficiënt wordt gebruikt. Voor installaties met grote thermische stromen is het ook de moeite waard om teruggewonnen warmte te verkopen aan een energieleverancier.
Dankzij dit hoge terugwinningspotentieel leveren energieterugwinningssystemen een snel rendement, met een typische terugverdientijd van 1 tot 3 jaar. Naast kostenbesparingen bieden terugwinningssystemen ook operationele voordelen zoals:
Deze aanpak wordt al breed toegepast in de Scandinavische landen, waar energieterugwinning standaardpraktijk is geworden. Tegenwoordig zijn de meeste middelgrote en grote compressoren gebouwd voor eenvoudige integratie van warmteterugwinningssystemen, waardoor het eenvoudiger dan ooit is om van deze energiebesparende mogelijkheid gebruik te maken.
Bijna alle energie die aan een compressor wordt geleverd, wordt omgezet in warmte. Hoe meer van die warmte u kunt opvangen en elders kunt gebruiken, hoe efficiënter uw totale systeem wordt. De belangrijkste variabelen zijn de bedrijfsuren van uw compressor, het beschikbare koelvermogen en de lokale energieprijs.
Gebruik de blauwe formule om de totale hoeveelheid energie te schatten die u per jaar kunt terugwinnen (W). De gebruikte variabelen worden toegelicht in onderstaande tabel.
| Variabel | Betekenis |
|---|---|
| Tr | Totaal aantal uren per jaar dat teruggewonnen warmte nodig is |
| K₁ | Uren binnen Tr wanneer de compressor onder belasting draait |
| K₂ | Uren binnen Tr wanneer de compressor onbelast draait |
| Q₁ | Beschikbare warmte bij belasting van de compressor (kW) |
| Q₂ | Beschikbare warmte bij onbelaste compressor (kW) |
Gebruik de volgende formule om het resultaat om te rekenen naar jaarlijkse besparing (€). In dit geval staat ep voor uw lokale energieprijs (€/kWh), terwijl η staat voor het rendement van uw huidige warmtebron (deze eenheid wordt gegeven in %).
Elke installatie is anders, maar het principe is hetzelfde: energie die anders verloren zou gaan, kan worden gebruikt. Met de juiste setup kan de terugwinning van afvalwarmte helpen om uw energierekeningen te verlagen, afhankelijk van uw compressorgebruik, warmtevraag en energieprijzen.
Energieterugwinning levert niet altijd warmte precies wanneer of in de hoeveelheden die u nodig hebt. De beschikbare hoeveelheid zal schommelen als uw compressor bij variabele belasting werkt, dus een relatief stabiele warmtevraag aan uw kant is de belangrijkste voorwaarde.
De beste aanpak is om teruggewonnen warmte te gebruiken als aanvulling op uw bestaande energievoorziening. Op die manier wordt de beschikbare warmte altijd gebruikt terwijl de compressor draait.
Luchtgekoelde compressoren produceren een hoge stroom hete lucht bij relatief lage temperaturen. Dit kan op twee manieren:
Wanneer er geen extra warmte nodig is, wordt de hete lucht naar de atmosfeer afgevoerd. Dit kan automatisch (thermostaat) of handmatig (via een luchtklep) gebeuren.
Ondanks deze beperkingen blijft luchtterugwinning een van de meest kosteneffectieve en eenvoudige manieren om de afvalwarmte van uw compressor te gebruiken.
Koelwater van een watergekoelde compressor kan temperaturen tot 90 °C bereiken, waardoor het een praktische aanvulling is op een warmwaterverwarmingssysteem. Deze teruggewonnen warmte vermindert de belasting op uw boiler, bespaart brandstof en maakt het mogelijk om zelfs een kleinere boilerunit te installeren.
Als het warme water ook nodig is voor wassen, reinigen of douchen, is er nog steeds een standaard basislastketel nodig. Maar de teruggewonnen warmte van de compressor zorgt voor een aanzienlijk deel van de vraag.
| Type | Herstelbaarheid | Aanvullende infomatie: |
|---|---|---|
| Olievrije | Uitstekend | Levert water tot 90 °C; eenvoudig te integreren |
| Oliesmering | Goed | Olielimieten max. watertemperatuur (50-60 °C) |
| Centrifugaalcompressor | Beperkt: | Een lagere drukverhouding betekent lagere temperatuurniveaus |
Watergedragen terugwinning is het meest geschikt voor compressoren met een motorvermogen van meer dan 10 kW.
Watergedragen terugwinning is complexer dan luchtgedragen terugwinning. De typische configuratie vereist pompen, warmtewisselaars en regelafsluiters. Warmte kan worden verdeeld naar afgelegen gebouwen via relatief kleine leidingen (40-80 mm) met minimaal warmteverlies.
Omdat de initiële watertemperatuur hoog is, kan teruggewonnen warmte het retourwater in een warmwaterketelcircuit aanvullen, waardoor uw standaardverwarmingsbron periodiek kan worden uitgeschakeld en vervangen door de afvalwarmte van de compressor. In de procesindustrie kan hetzelfde principe worden gebruikt om de procestemperaturen direct te verhogen.
Energieterugwinning is het meest geschikt als aan de volgende voorwaarden is voldaan:
Terugwinning is minder praktisch wanneer de warmtevraag onregelmatig is, wanneer de compressor met een sterk variabele belasting werkt of wanneer de afstand tussen de compressor en het punt van warmteverbruik te groot is.
Elke compressor genereert warmte die in veel gevallen kan worden opgevangen en hergebruikt. Met een geschikte warmtevraag kan die afvalwarmte een deel van uw energiekosten dekken. Neem contact op met onze experts om te ontdekken hoeveel energie uw systeem kan terugwinnen en een schatting te maken van de potentiële terugverdientijd op basis van uw specifieke bedrijfsomstandigheden.
In veel gevallen kan tot 94% van de aan een compressor geleverde energie worden teruggewonnen (doorgaans als hete lucht of warm water). Voor warm water bedraagt de terugwinning doorgaans ongeveer 80%. In grote industriële installaties verbruikt een compressorinstallatie die gedurende 8.000 uur op 500 kW werkt ongeveer 4 miljoen kWh per jaar, waarvan het grootste deel kan worden hergebruikt in plaats van te worden verspild.
Energieterugwinningssystemen leveren gewoonlijk een terugverdientijd van slechts 1 tot 3 jaar op. Naast kostenbesparingen verbeteren ze ook de systeemprestaties door stabiele temperaturen, een betere waterkwaliteit en een langere levensduur van de apparatuur te handhaven.
Luchtgekoelde terugwinning is het meest geschikt voor kleine en middelgrote compressoren en werkt door hete lucht in een gebouw of door een warmtewisselaar te leiden. Watergekoelde terugwinning is beter geschikt voor grotere compressoren (meer dan 10 kW) en kan water tot 90 °C leveren, waardoor het geschikt is voor integratie in warmwaterverwarmingssystemen.
Terugwinning wordt minder praktisch wanneer de warmtevraag onregelmatig is, wanneer de compressor met een sterk variabele belasting werkt of wanneer de afstand tussen de compressor en het punt van warmteverbruik te groot is.
25 november, 2025
Ontdek hoe u de energiekosten voor perslucht kunt verlagen door lekkages op te lossen, de druk te optimaliseren, compressoren te upgraden en afvalwarmte terug te winnen.
25 april, 2022
Er zijn een aantal beslissingen nodig bij de vaststelling van de dimensies van een persluchtinstallatie zodat dat deze voldoet aan verschillende behoeften, maximaal rendement geeft tijdens gebruik en voorbereid is op toekomstige uitbreidingen. Lees meer.
31 mei, 2022
Het installeren van een compressorsysteem is eenvoudiger dan vroeger. Er moet echter nog wel met enkele zaken rekening worden gehouden en dan met name met de locatie van de compressor en hoe de ruimte rond de compressor moet worden georganiseerd. Meer informatie vindt u hier.
