Rekuperace tepla, rekuperátory, využití odpadního tepla z kompresorů
Společnost COMPRESSED GAS CZ s.r.o. má k dispozici jedinečné know-how na dodávku a montáž rekuperačních výměníků tepla do jakýchkoliv (i zánovních) vzduchem chlazených šroubových kompresorů se vstřikem oleje.
Při využívání odpadního tepla kompresoru je třeba si uvědomit, že kompresor je především určen pro stlačený vzduch. Odpadní teplo vzniká jen při plném zatížení kompresoru a proto není možné využívat ho jako trvalý zdroj tepelné energie.
Z rozložení tepelných ztrát závitového a pístového kompresoru. vyplývá poznatek, že u šroubového kompresoru je na olejovém chladiči k dispozici teplo, jehož množství představuje cca 80% jmenovitého výkonu kompresoru, zatímco u pístového kompresoru pouze asi 40%.
Ohřívání vzduchu
Při tomto řešení je vzduch ohřívaný v chladiči oleje šroubového kompresoru v zimním období přiváděný do výrobních hal. Jeho množství je automaticky regulované klapkou. V letním období je celé množství vzduchu vedené mimo ohřívané prostory. Teplota vzduchu je závislá na zatížení kompresoru. Její průměrná hodnota je cca 30 ° C.
Ohřev vody pro vytápění
V tomto případě je odpadní teplo pomocí výměníku olej - voda odvádění do topného systému. Teplota vody vystupující z výměníku může dosáhnout až 70 ° C. Výměník je řešen tak, aby umožňoval dodávku konstatního množství vody a nebo zabezpečoval její konstatny teplotu. Použití tohoto systému je vhodné i pro předehřev vody pro velkokapacitní kotle.
Ohřev teplé užitkové vody
Toto řešení umožňuje využívat odpadní teplo na ohřev užitkové vody. Výměník je řešen jako dvouplášťová, bezpečnostní. Voda může být vyhřívána na teplotu 70 ° C. Zásobník může být vybaven elektrickým doplňkovým vyhříváním, které udržuje teplotu vody na požadované úrovni.
Při výrobě stlačeného vzduchu narůstá v procesu stlačování jeho teplota. Výsledná teplota závisí na konstrukci kompresoru, teploty vzduchu na vstupu a výsledného tlaku. Za účelem ekonomického provozu kompresoru a získání kvalitního tlakového vzduchu je nutné chladit kompresor během vytlačování vzduchu buď vzduchem nasátým z kompresorovny nebo z vnějšku (což je výhodnější), nebo chladicí vodou.
Chladicí ohřátý vzduch se ventilátorem dopravuje opět ven, čímž se veškerá, vzduchu předána energie, odvádí nevyužitá. Stoupající náklady na energii nutí výrobce i provozovatele kompresorů vyvíjet a používat výkonné zařízení na zpětné získání tepla, které se dá využít k vyhřívání prostorů a topné nebo užitkové vody. Abychom věděli odhadnout možnosti zpětného získávání tepla při kompresorech, musíme znát základy termodynamiky, tj. jak se v kompresoru mění přijata elektrická energie na teplo. Energie, kterou dopravuje ohřátý chladicí vzduch nebo voda, obsahuje asi 95 % elektrické energie, kterou jsme přivedli do kompresoru. Jen asi 4 % energie zůstávají jako zbytkové teplo ve stlačeném vzduchu a jsou odváděny do tlakov sítě. Zbývající 1 % jsou ztráty energie sáláním do okolního prostředí. I motor přeměňuje elektrickou energii na teplo, takže třeba brát v úvahu i příkon motoru. Poměr příkonu a výkonu je jeho účinnost, která se pohybuje v rozmezí 80-92 %. Takže například při 45 kW motoru tvoří dodatečná ztráta energie dalších cca. 5 kW.
Pokud chceme využít odpadní teplo skutečně efektivně nebo jej dopravovat na větší vzdálenosti, jsou pro šroubové kompresory se vstřikem oleje nejvhodnější deskové výměníky tepla na ohřev topné vody nebo bezpečnostní výměníky tepla na ohřev užitkové vody - svazek trubek s dvojitými stěnami. Uvedené výměníky pracují nezávisle na
typu chladicího systému, protože vodnímu nebo vzdušnému chlazení oleje se vloží předvolba rekuperační předchladič a tím se vlastně dostaneme do chladicího okruhu šroubového kompresoru. Zařízení jsou kromě toho připraveny i pro
přímé vytápění místností. Po instalaci odpovídajícího potrubního systému a regulačních prvků (např.termostaty, uzavírací a pojistné ventily, oběhová čerpadla, atd.) je umožněno přepínání na ohřev vody nebo teplovzdušné vytápění.
