Рекуперация тепловой энергии компрессора
Производя сжатие воздуха, компрессор выделяет тепло. С уменьшением объема воздуха происходит концентрация тепловой энергии, а избыток тепла выводится из компрессора до попадания воздуха в трубопроводную систему.
Производя сжатие воздуха, компрессор выделяет тепло. С уменьшением объема воздуха происходит концентрация тепловой энергии, а избыток тепла выводится из компрессора до попадания воздуха в трубопроводную систему. Для отвода нужного количества избыточного тепла в каждой установке по производству сжатого воздуха необходимо обеспечивать охлаждение. Охлаждение осуществляется либо наружным воздухом, либо водой из городской водопроводной сети либо технической водой, движущейся по открытой или замкнутой системе.
Во многих установках, производящих сжатый воздух, возможность сбережения энергии путем ее рекуперации значительна, но зачастую не используется. В большинстве отраслей промышленности расходы на энергию в цене сжатого воздуха составляют практически 80%.
В крупногабаритных безмасляных винтовых компрессорах можно рекуперировать до 94% поставляемой компрессором энергии в виде горячей воды с температурой 90°С. Целесообразность рекуперации очевидна, а мероприятия по сбережению энергии характеризуются быстрой экономической отдачей.
Предположим, что компрессорная централь на большом предприятии потребляет 250 кВт в течение 8000 часов в год, что соответствует 2 миллионам кВт•ч/год. Отсюда следует, что весьма рационально рекуперировать это тепло в виде горячей воды или горячего воздуха.
Срок оправдания затрат на рекуперацию энергии обычно составляет не более 1-3 лет. Кроме того, рекуперация энергии с помощью замкнутой системы охлаждения повышает надежность и увеличивает срок службы компрессора, за счет улучшения условий эксплуатации компрессора — поддержанию в компрессоре постоянной температуры и использованию большого количества охлаждающей воды. В странах Северной Европы, самых передовых странах в области рекуперации энергии, уже давно используется горячая вода, поступающая от компрессоров.
В настоящее время большинство компрессоров позволяют подключать стандартное оборудование для рекуперации энергии.
Практически вся энергия, поставляемая в компрессорную установку, преобразуется в тепло. Чем больше энергии можно рекуперировать и использовать в других процессах, тем выше эффективность системы.
Чем выше температура воды, отводимой от компрессора, тем больше степень рекуперации. Охлаждающая вода температурой:
- 30-50ºС может использоваться для предварительного нагрева водопроводной воды, технической воды, подаваемого воздуха;
- 40-60ºС — для горячей водопроводной воды;
- 60-90ºС — для обогрева зданий посредством параллельных линий и нагрева обратной воды котла-подогревателя.
Во многих случаях можно рекуперировать более 90% энергии при условии, что охлаждение компрессорной установки выполнено тщательно. Решающими факторами в этом случае являются работа системы охлаждения, расстояние до места потребления тепла, степень и продолжительность потребности в тепловой энергии.
Существует также возможность координированной рекуперации энергии, поступающей из нескольких технологических процессов.