Kryzys energetyczny który może dotknąć nas w okresie grzewczym jest czymś, co wydawało się abstrakcją przez ostatnie kilkadziesiąt lat. Nauczeni pewnego standardu życia po zakończeniu epoki lat 80 XX wieku, zostaliśmy postawieni przed nowym faktem – podwyżki cen energii np. gazu sięgają kilkuset procent. Brak dostępności węgla w składnicach lub jego niebotyczne ceny to nowa rzeczywistość. Te czynniki spowodowały, że szukamy oszczędności i odzysku ciepła w obszarach, które dotychczas były przez nas pomijane. Odpowiedzią na kryzys energetyczny w firmach wykorzystujących sprężone powietrze może być lepsze wykorzystanie marnowanej energii cieplnej wytwarzanej w sprężarkowni.

Inwestycja spłaci się w ciągu kilku lat, a żywotność instalacji to minimum ćwierćwiecze. Firmy w ten sposób znacząco zredukują koszty, bo przecież największym kosztem dla nich są energia i pracownicy. Ludzi nie chcemy zwalniać, ale koszty, w tym energii, powinniśmy ograniczać.

Odzysk ciepła ze sprężarki – jak?

Kryzys energetyczny może dotknąć nas w każdym momencie. Niestabilna sytuacja geopolityczna na świecie może mieć wpływ na gospodarkę cieplną również w naszym kraju.

Przedsiębiorstwa dążą do redukowania kosztów i niwelowania negatywnego wpływu na środowisko. W przypadku sprężarek powietrza w skali dziesięciu lat cena zakupu i koszty serwisowania to zaledwie 20% wszystkich kosztów wytworzenia sprężonego powietrza. Pozostałe 80% to koszty energii elektrycznej. W niniejszym artykule zajmiemy się tematem zmniejszenia kosztów poprzez odzyskiwanie ciepła generowanego podczas sprężania przy zastosowaniu kanałów wentylacyjnych i wymienników ciepła.

Dlaczego odzysk ciepła ze sprężarki jest ważny?

Sprężarki to jedne z najmniej wydajnych maszyn przemysłowych jeżeli chodzi o uboczną emisję ciepła. Szacuje się, że wydajność energetyczna procesu sprężania to około 15%, co oznacza, że około 85% energii elektrycznej pobieranej przez sprężarkę zamieniana jest na ciepło. Znaczną część z tego ciepła można odzyskać i wykorzystać co pozwoli zmniejszyć koszty użytkowania kompresora.

Jeżeli przedsiębiorstwo nie odzyskuje w żaden sposób ciepła ze sprężarki to olbrzymie ilości energii zwyczajnie emituje do atmosfery.

Dla przykładu przy kompresorze o mocy 45 kW, który pracuje w systemie trzyzmianowym straty cieplne w przeliczeniu na złotówki (liczymy 90 groszy za 1 kWh) wynoszą około 800 zł na dobę. Daje to 4800 zł tygodniowo (niedziele wolne), około 20 000 zł miesięczne i ponad 250 000 zł rocznie. To poważna sprawa i warto zainwestować siły i środki, żeby odzyskać jak najwięcej generowanego przez sprężarkę ciepła.

Jak wykorzystać ciepło ze sprężarki?

Są dwa podstawowe sposoby na wykorzystanie ciepła ze sprężarek. Pierwszym jest wykorzystanie ciepłego powietrza wychodzącego z otworu wentylacyjnego sprężarki a drugim wymiennik ciepła wpięty do obiegu olejowego. Oba rozwiązania można zastosować jednocześnie.

Odzysk ciepła z wentylacji kompresora – układ zima / lato

Odzysk ciepła z powietrza chłodzącego sprężarkę to indywidualnie zaprojektowana instalacja wentylacyjna, który kieruje gorące powietrze z kompresora na halę produkcyjną aby ją dogrzewać kiedy jest chłodno, lub wyprowadza to powietrze na zewnątrz hali gdy w środku jest gorąco. Ten system oczywiście pozwala na oszczędności kiedy jest zimno. Przepustnica w systemie wentylacyjnym może być obsługiwana ręcznie lub przez siłownik i termostat, który dostosowuje kierunek przepływu powietrza do żądanej temperatury.

Wymiennik ciepła

Wymiennik ciepła to urządzenie wpinane w obieg oleju kompresora przed chłodnicą, które następnie przekazuje to ciepło do sieci centralnego ogrzewania. Dzięki wymiennikowi ciepła nawet 75% energii elektrycznej pobieranej przez kompresor można wykorzystać w sieci ciepłowniczej do ogrzewania pomieszczeń lub wody użytkowej. Jasnym jest, że wymiennik ciepła, podobnie jak odzysk z wentylacji, o wiele lepiej sprawdzi się zimą niż latem. Warto pamiętać, że wymiennik ciepła to urządzenie o znacznie większej elastyczności zastosowań niż wyłącznie odzysk z wentylacji. Ciepłą wodę można łatwiej buforować oraz przesyłać na większe odległości.

Jak zaoszczędzić najwięcej?

Najlepszym rozwiązaniem, jest zastosowanie zarówno kanałów wentylacyjnych jak i wymiennika ciepła. Poza sposobami odzyskiwania ciepła należy pamiętać o falowniku, elektromagnetycznym spuście kondensatu,  uszczelnieniu instalacji oraz o prawidłowym doborze ciśnienia roboczego w instalacji. Wielu przedsiębiorców rezygnuje jednak z zakupu ulepszeń, które postrzega jako niepotrzebne wydatki. Jak już wykazaliśmy na przykładzie obliczenia strat ciepła – tego typu obawy nie mają oparcia w rzeczywistości. Kompresory bez ulepszeń są w i e l o k r o t n i e droższe w eksploatacji niż te, które posiadają energooszczędne ulepszenia. Dlatego też taki na przykład wymiennik ciepła to nie wydatek, tylko inwestycja, o bardzo dobrej stopie zwrotu.