Регенерация тепла

19.11.2021
Регенерация тепла

Регенерация тепла в системах с воздушным охлаждением

При покупке нового компрессора стоимость самого устройства представляет собой лишь часть общей стоимости. Важно также учитывать дополнительные расходы на электричество и техническое обслуживание.

Если взять в расчет десятилетний период амортизации, расчет эффективности покажет, что расходы на энергию составляют примерно 70% от общих затрат.

Возникает вопрос: каким образом можно сократить расходы на энергию?

В настоящее время подавляющее большинство пользователей компрессоров просто избавляются от тепла, образующееся при сжатии воздуха, сбрасывая его в атмосферу.

Однако именно на этом этапе производства пользователь может получить значительную экономию энергии и бесплатно производить тепло.

Если рассмотреть в качестве примера мощность, подаваемую на вал винтового компрессора с воздушным охлаждением, примерно 85% рассеиваемого тепла доступно для регенерации, остальное тепло остается в повторно охлажденном сжатом воздухе. Для компрессора мощностью 55 кВт, рассеянное тепло составляет 51,42 кВт.

Также необходимо учитывать тепло, выделяемое электродвигателем. При использовании двигателя со степенью защиты IP55, имеющего КПД 94%, это означает, что теряется 6% тепла, то есть от 55 кВт это составляет 3,3 кВт.

Каким образом пользователь может использовать тепло, полученное в процессе эксплуатации винтового компрессора?

Рекуперация энергии в системах с воздушным охлаждением

Самым простым решением будет установить компактную установку в помещении, где также потребляется сжатый воздух. Как известно, современные винтовые компрессоры оснащены шумоглушителями, что позволяет снизить уровень шума в сравнении с заводскими цехами. Также это позволило бы сократить длину трубопроводов сжатого воздуха. Однако применение этого решения не практично при летних температурах.

Также можно организовать отвод вторичного тепла в воздуховоде из листового металла. Дополнительно должно быть предусмотрено устройство для отвода горячего воздуха в атмосферу, так как количество тепла, необходимое для отопления в зимний и летний сезоны значительно отличается. Для этих целей можно использовать золотник с ручным управлением, установленный в воздуховоде, или, при необходимости, организовать термостатическую регулировку температуры.

Эксплуатация при низких температурах

Описанные ранее способы регенерации тепла не безупречны. Преимущества их использования актуальны только в холодное время года и в холодные летние дни. Невозможно хранить горячий воздух и использовать его только по мере необходимости. Когда в зале компрессорной станции низкая температура, охлаждающий воздух можно отводить в компрессорную, чтобы поддерживать температуру выше точки замерзания.

Рекуперация энергии

СИСТЕМА РЕКУПЕРАЦИИ ЭНЕРГИИ ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ ДЛЯ КОМПРЕССОРОВ СЕРИИ IR SSR ML55

При использовании винтового компрессора с водяным теплообменником возможно сохранить тепло.

Горячая вода может храниться в резервуаре, теплоизоляция которого разработана в соответствии с условиями эксплуатации. Затем рекуперированное тепло можно использовать несколькими способами, например, для:

  1. Нагревания воды для принятия душа и стирки
  2. Предварительного нагрева котловой воды. Таким образом можно уменьшить расход энергии парогенератора
  3. Отопления помещений радиаторами водяного отопления
  4. Любых других применений, где требуется горячая или теплая вода.

85% мощности на валу компрессора может быть рекуперировано в виде горячей воды для нагрева водопроводной воды до температуры 80 ° C, при условии, что установка работает непрерывно.

Использование охлаждающей жидкости для водяных теплообменников

Система рекуперации энергии (ERS) разработана для рекуперации тепла, которое образуется в процессе сжатия воздуха, с помощью водяного теплообменника и охлаждающей жидкости. Оборудование спроектировано таким образом, что монтаж и прокладка трубопроводов возможна внутри компрессорной установки.

ERS устанавливается параллельно имеющемуся охладителю хладагента. Это не создает дополнительного снижения давления в системе и не лишает компрессор смазочного материала.

Компания IR поставляет систему ERS в двух комплектациях в зависимости от требуемого повышения температуры поступающей воды.

Вариант 1: высокий расход воды и небольшое повышение температуры (60° C на входе и 70° C на выходе).

Вариант 2: небольшой расход воды и значительное повышение температуры (20° C на входе и 70° C на выходе).

Готовые системы могут быть заказаны непосредственно с завода, либо через наши каналы обслуживания.

В комплект ERS входят все необходимые трубопроводы, термостатические регулирующие клапаны, теплообменник или запорные клапаны, если ERS приобретается без теплообменника.

Комплект без теплообменника поставляется в случаях, когда для целей применения требуется теплообменник, отличный от нашей стандартной конструкции.