Využitie odpadného tepla skrutkových kompresorov

V súčasnosti je znižovanie prevádzkových nákladov jedným z rozhodujúcich činiteľov úspěšnosti firmy. Finančné prostriedky vydávané na nákup elektrickej energie predstavujú rozhodujúcu časť nákladov vo výrobe. Ceny elektrickej energie na Slovensku každoročne stúpajú. Cena elektrickej energie je na svetových trhoch stále nepomerne vyššia, ako u nás a aj v budúcnosti tak môžme predpokladať rast cien energie aj na Slovensku.
 

Jedna z oblastí, efektívnych investícii s vysokou návratnosťou  je oblasť využitia odpadného tepla pri výrobe stlačeného vzduchu. Výroba stlačeného vzduchu kompresorom patrí medzi najstratovejšie premeny energie a kompresory patria medzi zariadenia s najmenšou účinnosťou. Až 74 % energie na príkone kompresora sa premení na teplo. Je preto nevyhnutné už pri kúpe kompresora vyberať podľa energetickej náročnosti.

Pre  prevádzkové tlaky do 1,3 MPa a výkony od 40 m3/hod do 5 000 m3/hod je  efektívne použiť na výrobu stlačeného vzduchu olejom mazané skrutkové kompresory.

Na  trhu je  široká ponuka zahraničných výrobcov  kompresorov spomenieme ORLIK, SULLAIR, ALUP, ATLAS COPCO, ATMOS, SCHNEIDER, DALGAKIRAN ... čo zákazníkom zaručuje veľký výber. Už len samotná výmena starého piestového kompresora za moderný skrutkový kompresor prináša energetické úspory vo výške až 15%. 

Väčšina výrobcov skrutkových  kompresorov ponúka okrem priamych úspor elektrickej energie i možnosť  využitia odpadného tepla vznikajúceho v kompresore pri výrobe stlačeného vzduchu.

Pre názornú ilustráciu uvádzame tri možné spôsoby riešenia alternativního zdroja tepla, které má vo svojom programe nemecká firma ALUP Kompressoren.




Ohrievanie vzduchu



Pri tomto riešení je vzduch ohrievaný v chladiči oleja skrutkového kompresora v zimnom období privádzaný do výrobnej haly vzduchotechnickým potrubím. Jeho množstvo je automaticky regulované klapkou. V letnom období je celé množstvo vzduchu vyvedené mimo ohrievané priestory. Teplota vzduchu je závislá na zaťažení kompresora. Priemerná hodnota je okolo 30 °C.
Množstvo ohriateho vzduchu je závislé od veľkosti kompresora.


 

1. skrutkový kompresor 2. regulátor teploty 3. rozdelovač vzduchu s regulačnou klapkou 4. vzduchový kanál

Ohrev vody pre kúrenie


V tomto prípade je odpadné teplo pomocou výmeníka olej - voda odvádzané do  systému kúrenia. Teplota vody vystupujúcej z výmeníka môže dosiahnúť až 70 °C. Výmeník je riešený tak, aby umožňoval dodávku konštantného množstva vody a alebo zabezpečoval jej konštantnú teplotu. Použitie tohoto systému využitia odpadného tepla zo skrutkového kompresora je vhodné i na predohrev vody pre veľkokapacitné kotle.





 

1. skrutkový kompresor 2. výmeník tepla 3. obehové čerpadlo 4. expanzná nádoba 5. kotol 6. obehové čerpadlo 7. termostat 8. vyhrievacie teleso

Ohrev teplej úžitkovej vody



Toto riešenie umožňuje využívať odpadové teplo vznikajúce pri výrobe stlačeného vzduchu v kompresore na ohrev úžitkovej vody. Výmeník je riešený ako dvojplášťový, bezpečnostný. Voda môže byť ohriata až na teplotu 70 °C. Zásobník môže byť vybavený elektrickým doplňkovým vyhrievaním, ktoré udržuje teplotu vody na požadovanej úrovni aj keď kompresor nepracuje, resp. v nižšom zaťažení.




 

1. skrutkový kompresor 2. bezpečnostný výmeník 3. obehové čerpadlo 4. zásobník pre teplú vodu 5. spotrebič vody 6. prívod vody 7. dodatočný elektrický ohrev

Pri využívání odpadného tepla kompresora si je potrebné  uvedomiť, že kompresor je predovšetkým určený pro výrobu stlačeného vzduchu. Odpadné teplo vzniká len pri plnom zaťažení kompresora a preto nie je možné využívať kompresor ako trvalý zdroj tepelnej energie.