Koszty wytwarzanie sprężonego powietrza i możliwości odzysku energii

•  Źródła kosztów i oszczędności
•  Ile kosztują nieszczelności?
•  Koszty wytworzenia sprężonego powietrza
•  Ile energii można zaoszczędzić?
•  Możliwości odzysku ciepła.
•  Wymiennik ciepła "Duotherm BPT"
•  Duotherm BSW

Możliwości odzysku ciepła

   Mówienie o odzysku ciepła ma sens i przynosi konkretne efekty ekonomiczne dla urządzeń o dużej i średniej mocy. W praktyce opłaca się rozważać możliwości odzysku ciepła dla maszyn o mocy przekraczającej 10 kW. Najprostszym i wymagającym stosunkowo niewielkich nakładów finansowych sposobem wykorzystania energii wydzielającej się w postaci strat w procesie produkcji sprężonego powietrza jest wykorzystanie ciepła do dogrzewania pomieszczeń produkcyjnych (hal) w okresie zimowym.

   W tej metodzie możliwe jest wykorzystanie "energii strat" oczywiście tylko w okresie zimowym. Niemniej jednak ogrzewanie to stanowi znakomite uzupełnienie ogrzewania podstawowego, jednocześnie poprawiając warunki eksploatacji sprężarki. W tym przypadku wystarczy tylko odpowiednie ukształtowanie kanałów wentylacyjnych odpowiednio kierujących strumień powietrza, oraz eliminujących hałas.

   Oczywiście pomieszczenie sprężarkowni musi znajdować się w bezpośrednim sąsiedztwie hali produkcyjnej. W tym celu urządzenia sprężające powietrze muszą charakteryzować się odpowiednio niskim poziomem hałasu. (poziom ten musi być dostosowany do warunków określonych w odpowiednich przepisach na poszczególnych stanowiskach pracy)

   Sprężarki BOGE spełniają te wymagania i zgodnie z normą ISO DIN 45635 mogą być praktycznie instalowane bezpośrednio obok stanowiska pracy. Istnieje możliwość zastosowania urządzeń z wytłumieniem specjalnym. Przykładowe schematyczne rozwiązanie problemu przedstawia poniższy rysunek:
   Zimą używa się ciepłego powietrza zużytego do ogrzewania pomieszczeń. Latem jest ono odprowadzane na zewnątrz.

Wymiennik ciepła "Duotherm BPT"

   Sprężarki śrubowe z chłodzeniem olejowym oferują specjalne systemy odzysku ciepła do ogrzewania wody przemysłowej i użytkowej. Wymiennik ciepła jest włączany w główny strumień gorącego oleju sprężarki. Woda użytkowa i przemysłowa ogrzewa się od gorącego oleju sprężarkowego.

   Wymiennik ciepła Duotherm pracuje niezależnie od sposobu chłodzenia sprężarki, ponieważ wymiennik ciepła zainstalowany jest jako chłodnica wstępna przed właściwą chłodnicą wodną lub powietrzną.

   Do podgrzania wody co lub gorącej wody przemysłowej służy system Duotherm BPT. Sednem tego systemu jest płytowy wymiennik ciepła, który składa się z cienkich profilowanych płyt wykonanych ze stali nierdzewnej. Położone jedna nad drugą płyty tworzą przeciwsobny zamknięty system dwukanałowy. Są one połączone ze sobą za pomocą specjalnej technologii zbliżonej do lutowania twardego.

   Uszczelnienia, które zawsze niosą ze sobą niebezpieczeństwo przecieków są zbędne. Wymiennik ciepła pracuje bardzo efektywnie i niezawodnie.

   Innym sposobem odzyskiwania energii jest wykorzystanie ciepła zawartego w czynniku chłodzącym (oleju) do ogrzewania np.: wody sanitarnej, użytkowej. Firma BOGE oferuje gotowe zestawy do wykorzystywania energii powstającej podczas procesu sprężania.

1. Filtr ssania

2. Regulator ssania

3. Stopień sprężania

4. Zbiornik powietrzno - olejowy

5. Separator oleju

6. Zawór termostatyczny olejowy

7. Chłodnica oleju

8. Filtr oleju

9. Zawór zwrotny ciśnienia minimalnego

10. Chłodnica końcowa sprężonego powietrza

11. Wymiennik ciepła

Zasada działania

   Ogrzany do temperatury +90 °C olej z instalacji olejowej sprężarki przepływa przez płytowy wymiennik ciepła. Przepływająca w przeciwną stronę przez wymiennik woda zostaje ogrzana do temperatury +70 °C. Ilość ogrzanej wody jest przy tym zależna od różnicy temperatur.

   Przed i za wymiennikiem ciepła jest zainstalowany termostatyczny, regulacyjny zawór olejowy. Zależnie od temperatury oleju jego strumień jest kierowany poprzez chłodnicę olejową względnie wymiennik ciepła lub przez instalację obejściową (bypass) omija chłodnicę, lub wymiennik ciepła.

Duotherm BSW

   Do ogrzania wody pitnej i użytkowej służy system "Duotherm BSW". Ze względu na zaostrzone przepisy sanitarne w systemie tym chodzi o inne wymogi bezpieczeństwa dla wymiennika ciepła. Dwa niezależne obiegi są oddzielone od siebie za pomocą cieczy separacyjnej.

   System BSW jest wymiennikiem ciepła płaszczowo - rurowym, w którym dwie nieruchome rury umieszczone są jedna wewnątrz drugiej. Znajdująca się w tej podwójnej wiązce rur przestrzeń bezpieczeństwa jest wypełniona nietoksyczną cieczą separacyjną. Ciecz separacyjna przewodzi ciepło i przy uszkodzeniu wymiennika ciepła uniemożliwia mieszanie się oleju i wody. Zanieczyszczenie wody sanitarnej jest dzięki temu wykluczone.

   Czujnik ciśnienia wyłącza natychmiast system w przypadku pęknięcia rury. Odebrany impuls może być dalej wykorzystany w indywidualny sposób (np. wzbudzenie alarmu lub wyłączenie urządzenia)

1. Filtr ssania

2. Regulator ssania

3. Stopień sprężania

4. Zbiornik powietrzno - olejowy

5. Separator oleju

6. Zawór olejowy termostatyczny

7. Chłodnica oleju

8. Filtr oleju

9. Zawór zwrotny ciśnienia minimalnego

10. Chłodnica końcowa sprężonego powietrza

11. Bezpieczny wymiennik ciepła

12. Bezpiecznik ciśnieniowy przepływu

13. naczynie wyrównawcze

Zasada działania

   Ogrzany do temperatury +90 °C olej z instalacji olejowej sprężarki przepływa przez wiązkę rur. Ciecz separacyjna przewodzi ciepło do wody użytkowej w drugiej wiązce rur. Przepływająca w przeciwną stronę w drugiej wiązce rur woda może zostać ogrzana do temperatury 55 °C. Ilość ogrzanej wody jest uzależniona od różnicy temperatur. Gorąca woda zostaje odprowadzona do odpowiedniego zbiornika (bojlera), skąd rozprowadzona może być instalacja ciepłej wody.

   Przed i za wymiennikiem ciepła jest zainstalowany termostatyczny, regulacyjny zawór olejowy. Zależnie od temperatury oleju jego strumień jest kierowany poprzez chłodnicę olejową względnie wymiennik ciepła lub przez instalację obejściową (by-pass) omija chłodnicę, lub wymiennik ciepła.