Uvod v rekuperacijo toplote kompresorjev
Komprimiran zrak se uporablja v skoraj vseh industrijskih panogah. Zaradi izjemnega pomena za milijone podjetij ga pogosto imenujejo "četrta javna dobrina". Zato se je vredno poglobiti v to, kako ponovno uporabiti toploto, ki nastaja v kompresorjih. Ta članek se osredotoča na tehnologije za rekuperacijo industrijske odpadne toplote, da lažje razumete, kako poteka ta postopek.
Proizvodnja komprimiranega zraka je povezana s stroški. To se odraža v stroških električne energije, ki predstavljajo največji delež skupnih stroškov lastništva kompresorja. Poleg tega energija, ki jo porabi kompresor, predstavlja tudi 99 % emisij CO2.
Na srečo obstajajo možnosti, s katerimi lahko podjetja znižajo te stroške energije.
Predvsem lahko vlagajo v energijsko učinkovito opremo, ki odpravlja odvečno toploto.
- Kompresor s pogonom s spremenljivo hitrostjo (VSD) lahko na primer zmanjša porabo energije do 60 %.
- Poleg tega lahko optimizira sistem komprimiranega zraka, da se energija ne izgublja. To je mogoče doseči tako, da se prepreči uhajanje zraka in zagotovi, da delovni zračni tlak ni previsok.
Kako je mogoče zagotoviti, da se pri delovanju takšne opreme porablja čim manj energije?
Tukaj je potrebno obnavljanje energije odpadne toplote.
Rekuperacija toplote, ki jo oddaja kompresor
Vendar pa obstaja še en vir ogromnega zapravljanja, ki je pogosto spregledan.
Pri komprimiranju zraka nastane veliko toplote. Ta toplota se običajno odvaja, da se kompresor ne pregreje in da je komprimiran zrak dovolj hladen za uporabo. V večini primerov ta toplota izgine v zraku.
To je še posebej potratno, zlasti če upoštevamo, da se več kot 90 % električne energije, ki jo porabi kompresor, pretvori v kompresijsko toploto.
Z dodajanjem tehnologije za obnavljanje odpadne energije v sistem komprimiranega zraka je mogoče pridobiti velik del energije, ki jo porabi kompresor, pri tem pa je treba ponovno uporabiti toploto, ki je nastala drugje.
Obratovalni stroški so nižji, saj je mogoče veliko večino (do 94 %) kompresijske toplote ponovno uporabiti. Zato se naložba v tak sistem za rekuperacijo toplote običajno povrne v manj kot treh letih.
Poznati morate način hlajenja kompresorja
Preden se odločite za naložbo v sistem za obnavljanje odpadne energije, je treba razlikovati med zračno in vodno hlajenimi kompresorji. Postopek obnavljanja energije pri prvih je še posebej preprost in poceni, zato je primeren tudi za majhne kompresorje.
Rekuperacija toplotne energije pri kompresorjih z vodnim hlajenjem je nekoliko bolj zapletena, saj lahko vključuje dodatne komponente, kot so črpalke, izmenjevalnik toplote (ki je pri večini kompresorjev Atlas Copco neobvezen) in krmilni ventili.
Zato je to ekonomsko smiselno le za kompresorje z močjo nad 22 kW. Vendar lahko iz nastale hladilne vode nastane topla voda s temperaturo do 90 °C, kar je idealno, saj se lahko uporablja za različne postopke.
Uporaba ponovno pridobljene toplote, tople vode ali pare
To je povezano z naslednjo pomembno temo: kaj lahko podjetje stori z obnovljeno toploto?
Najočitnejši primer je uporaba vročega zraka iz zračno hlajenega kompresorja za ogrevanje proizvodnih hal ali drugih stavb, vendar je to omejeno s časom, ki je potreben za sisteme ogrevanja prostorov, tj. v hladnem vremenu.
Uporablja se lahko tudi za ogrevanje tople vode v pralnicah in sanitarnih prostorih ter pri čiščenju industrijskih naprav.
Topla voda ali para iz vodno hlajenega kompresorja ima številne vsestranske možnosti uporabe v različnih panogah.
Te vključujejo naslednje sektorje in vrste uporabe:
- avtomobilska industrija (različni proizvodni postopki),
- farmacevtska industrija (sušenje in sterilizacija),
- prehrambena industrija (pasterizacija, sušenje in čiščenje),
- tekstilna industrija (barvanje),
- kemična industrija (različni rafinerijski postopki),
- elektronska industrija (sterilizacija v čistih prostorih)
- in številne druge panoge.
Koliko lahko prihrani sistem za rekuperacijo toplote, ki jo oddaja kompresor?
Odstotek prihrankov energije pri zeleni tehnologiji je mogoče predvideti. Primer je delovanje kompresorja ali sušilnika s spremenljivo hitrostjo v primerjavi z običajnim modelom.
Prihranki sistema za obnavljanje energije so odvisni od številnih dejavnikov, ki vključujejo:
- vrsto in velikost kompresorja,
- kako pogosto deluje,
- kakšno vrsto hlajenja uporablja,
- sistem komprimiranega zraka,
- možnosti, ki jih ima podjetje za uporabo obnovljene toplote.
V večini primerov pa so prihranki znatni, nekateri sistemi za obnavljanje energije pa se povrnejo že po enem letu.
Dodatna prednost je, da takšen sistem ne le zniža proizvodne stroške, temveč lahko tudi znatno zmanjša emisije CO2 podjetja. Zaradi tega je takšna naložba lahko upravičena do državnih spodbud za nakup zelenih tehnologij.
Obstaja veliko razlogov za prehod na sistem za obnavljanje odpadne energije. Še vedno niste prepričani, ali bo to koristilo vašemu podjetju? Posvetujte se s predstavnikom družbe Atlas Copco, ki vam bo posredoval vse potrebne informacije.