Een kennismaking met warmteterugwinning van luchtcompressoren
Vrijwel alle industrieën gebruiken perslucht. Perslucht wordt vaak de 'vierde hulpbron' genoemd vanwege het enorme belang ervan voor miljoenen bedrijven. Hierdoor is het de moeite waard om te kijken hoe de warmte die wordt gegenereerd door luchtcompressoren opnieuw kan worden gebruikt. Dit artikel richt zich op terugwinningstechnologieën voor industriële afvalwarmte om u deze te helpen begrijpen.
De productie van perslucht kost u geld. Dit komt tot uiting in de elektriciteitskosten, die het grootste deel uitmaken van de totale eigendomskosten van een luchtcompressor. Bovendien vormt de energie die een compressor verbruikt ook 99% van zijn CO2-uitstoot.
Gelukkig zijn er mogelijkheden voor bedrijven om deze energiekosten tot een minimum te beperken.
Ze kunnen met name investeren in energiezuinige apparatuur die overmatige warmte elimineert.
- Een compressor met variabele toerentalaandrijving (VSD) kan bijvoorbeeld het energieverbruik met wel 60% verlagen.
- Bovendien kunnen ze hun persluchtsysteem optimaliseren om ervoor te zorgen dat er geen energie wordt verspild. Dit kan worden gedaan door luchtlekken te voorkomen en ervoor te zorgen dat de werkdruk niet te hoog is.
Hoe kunt u ervoor zorgen dat er minimale energieverspilling optreedt bij het gebruik van dergelijke apparatuur?
Dit is het moment dat energieterugwinning uit afvalwarmte van belang wordt.
Warmte terugwinnen uit de compressor
Er is echter een andere oorzaak van enorme verspilling die vaak over het hoofd wordt gezien.
Bij luchtcompressie wordt veel warmte gegenereerd. Deze warmte wordt gewoonlijk afgevoerd om ervoor te zorgen dat de compressor niet oververhit raakt en dat de perslucht voldoende koel is voor zijn toepassing. In de meeste gevallen vervliegt deze hitte gewoon.
Deze verspilling is groot, vooral wanneer u bedenkt dat meer dan 90% van de elektrische energie die een compressor gebruikt wordt omgezet in compressiewarmte.
Door technologie voor het terugwinnen van restenergie toe te voegen aan een persluchtsysteem, kan een groot deel van de energie die een compressor gebruikt worden teruggewonnen. De gegenereerde warmte wordt elders gebruikt.
Dit verlaagt de bedrijfskosten omdat het overgrote deel van de compressiewarmte – tot 94% – kan worden teruggewonnen. Om deze reden verdient een dergelijk warmteterugwinningssysteem zichzelf gewoonlijk in minder dan drie jaar terug.
Weet hoe uw compressor wordt gekoeld
Voordat u besluit te investeren in een energieterugwinningssysteem, is het belangrijk onderscheid te maken tussen luchtgekoelde en watergekoelde compressoren. Het energieterugwinningsproces is in het eerste geval bijzonder eenvoudig en goedkoop, waardoor het zelfs geschikt is voor kleine compressoren.
In geval van watergekoelde compressoren is warmte-energieterugwinning iets ingewikkelder. Hierbij kunnen mogelijk extra componenten betrokken zijn, zoals pompen, een warmtewisselaar (die optioneel is in de meeste Atlas Copco-compressoren) en regelkleppen.
Daarom is het alleen voordelig voor compressoren met een vermogen van meer dan 22 kW. Het resulterende koelwater kan echter heet water genereren met een temperatuur tot 90 °C, wat ideaal is. Dit kan worden gebruikt voor diverse processen.
Toepassingen voor teruggewonnen warmte, heet water of stoom
Dat brengt ons naar het volgende belangrijke onderwerp: wat kan een bedrijf doen met de teruggewonnen warmte?
Het meest voor de hand liggende voorbeeld is om hete lucht van een luchtgekoelde compressor te gebruiken om een productiehal of een ander gebouw te verwarmen. Dit wordt echter beperkt door de tijd die nodig is voor ruimteverwarmingssystemen, bijvoorbeeld bij koud weer.
Andere toepassingen zijn heetwaterverwarming voor wasserijen, industriële reiniging en sanitaire voorzieningen.
Het hete water of de stoom van een watergekoelde compressor kan in een groot aantal industrieën op vele manieren worden gebruikt.
Deze omvatten de volgende sectoren en toepassingen:
- Automobielindustrie (diverse productieprocessen),
- Farmaceutische industrie (drogen en steriliseren),
- Voedsel- en drankindustrie (pasteuriseren, drogen en schoonmaken),
- Textielindustrie (kleuren),
- Chemische industrie (diverse processen in de raffinaderij),
- Elektronica-industrie (sterilisatie in cleanroom)
- en nog veel meer.
Hoeveel besparing kan een warmteterugwinningssysteem van een luchtcompressor opleveren?
Het is mogelijk om het percentage energiebesparing van een groene technologie te voorspellen. Dit kan bijvoorbeeld door te bekijken hoe een compressor of droger met variabel toerental werkt in vergelijking met een conventioneel model.
De besparingen van een energieterugwinningssysteem zijn afhankelijk van een breed scala aan factoren. Deze omvatten:
- de typen en formaten van compressoren
- hoe vaak ze geactiveerd worden
- welk type koeling ze gebruiken
- het persluchtsysteem,
- de mogelijkheden die een bedrijf heeft om de teruggewonnen warmte te gebruiken.
In de meeste gevallen zijn de besparingen echter aanzienlijk en sommige energieterugwinningssystemen betalen zichzelf zelfs na slechts één jaar terug.
Een bijkomend voordeel is dat een dergelijk systeem niet alleen de productiekosten verlaagt, maar ook de CO2-voetafdruk van een bedrijf aanzienlijk kan verkleinen. Hierdoor zou een dergelijke investering in aanmerking kunnen komen voor financiële prikkels die de overheid biedt voor de aankoop van groene technologieën.
Er zijn dus legio redenen om over te stappen op een energieterugwinningssysteem. Bent u er nog steeds niet zeker van of uw bedrijf hier baat bij zou hebben? Neem contact op met uw Atlas Copco-vertegenwoordiger. Hij of zij kan u alle informatie geven die u nodig hebt.