Odzysk energii cieplnej
System odzysku ciepła Oszczędza koszty i środowisko Dlaczego odzysk ciepła? Właściwe pytanie powinno brzmieć: dlaczego nie stosuje się odzysku ciepła? Przecież każda sprężarka śrubowa przetwarza dostarczoną jej energię zasilającą (elektryczną) prawie w 100% w energię cieplną. Aż do 96% tej energii możliwe jest do odzyskania na przykład do celów grzewczych lub podgrzewania wody. Dzięki temu w całkowitym bilansie energetycznym obniża się zużycie podstawowego źródła energii. ogrzewanie gazowe 94 do 56 73 /rok dla systemów wymienników płytowych wielkość sprężarki "mała" "średnia" "duża" typ sprężarki SM 15 BSD 3 FSD 471 100 % całkowity pobór y elektrycznej 5 % ciepło otoczenia 5 % potencjał energetyczny sprężonego powietrza Ciepło w sprężarce. Sprężarka przetwarza dostarczoną energię elektryczną prawie w 100% na energie cieplną. Schemat obiegu ciepła (po lewej stronie) pokazuje, jak energia zostaje rozdzielona w sprężarce i jakie jej ilości można odzyskać: - około 96% możliwe jest do odzyskania w systemach odzysku ciepła, - % pozostaje jako ciepło w sprężonym powietrzu, - % zostaje wypromieniowane do otoczenia. ogrzewanie olejem opałowym 331 do 63 /rok odzysk ciepła do 96% użytkowego ciepła odlotowego znamionowa 9 45 50 potencjalne roczne oszczędności dla oleju opałowego 9 6 36 33 9 3.6 4.644 13.16 kg CO kg CO kg CO Szczegółowe dane dotyczące obliczeń potencjalnych oszczędności znajdują się na stronach 10 i 11. ok. 5% ciepło pochodzące z silnika ok. 76% energia cieplna możliwa do odzyskania z chłodzenia oleju ok. 15% energia cieplna możliwa do odzyskania z chłodzenia sprężonego powietrza ok. 96% energia cieplna możliwa do odzyskania w systemie odzysku ciepła ok. % promieniowanie cieplne sprężarki do otoczenia ok. % energia cieplna odprowadzana ze sprężonego powietrza Ale skąd bierze się użytkowa energia w sprężonym powietrzu? Odpowiedź jest zaskakująca, choć prosta. W czasie procesu sprężania i przetwarzania zasilającej energii elektrycznej w energię cieplną sprężarka ładuje zassane powietrze potencjałem energetycznym. Odpowiada on ok. 5% poboru y elektrycznej sprężarki. Jest on użyteczny dopiero wtedy, kiedy sprężone powietrze w miejscu jego użycia będzie znów rozprężone, a jednocześnie odbierze ciepło z otoczenia. W zależności od ciśnienia i strat z tytułu nieszczelności w systemie sprężonego powietrza można tej energii wykorzystać mniej lub więcej. elektryczna 3
System odzysku ciepła Minimalizowanie poboru energii pierwotnej do. Całkowicie zabudowane, nowoczesne sprężarki doskonale nadają się do odzysku ciepła. Szczególnie bezpośrednie wykorzystanie ciepła poprzez system kanałów powietrznych zawiera wysoki potencjał oszczędności wynoszący do 96% dostarczonej energii. Dotyczy to zarówno chłodzonych powietrzem sprężarek z wtryskiem oleju chłodzącego, jak i sprężarek sprężających bez wtrysku oleju. do 96% energii dostępnej w postaci ciepła Wszystko przemawia za odzyskiem ciepła Sprężarka przetwarza dostarczoną energię elektryczną prawie w 100% na energię cieplną. Z tego 96% jest do dyspozycji w postaci odzyskanej energii cieplnej. Wykorzystajcie Państwo ten potencjał! Ogrzewanie ciepłym powietrzem Ogrzane powietrze chłodzące ze sprężarek może efektywnie ogrzewać pomieszczenia poprzez sieć kanałów. W ten sposób można wykorzystać aż 96 procent doprowadzonej do sprężarki energii elektrycznej do lub w procesach technologicznych. Ogrzewanie sąsiednich pomieszczeń W przypadku zastosowania ciepłego powietrza grzewczego, kanały wentylacyjne dostarczają podgrzane powietrze, tam gdzie jest to wymagane. Dzięki temu ciepłem pochodzącym ze sprężarek można ogrzać pomieszczenia warsztatowe lub magazynowe. 4 5
System odzysku ciepła Minimalizowanie poboru energii pierwotnej w procesach wody procesowej, grzewczej i użytkowej. Ciepła woda grzewcza i użytkowa do 70 C, a w razie potrzeby do 90 C, może być uzyskana z ciepła odlotowego sprężarki za poą systemów wymienników ciepła. Do standardowych zastosowań ciepła, takich jak ogrzewanie wody użytkowej lub grzewczej, przewidziane są systemy wymienników płytowych PTG. W przypadku podgrzewania wody stosowanej w przemyśle spożywczym stosuje się specjalnie zabezpieczone wymienniki ciepła. Tego typu rozwiązanie jest wskazane nie tylko, gdy podgrzanej wodzie stawiane są najwyższe wymagania dotyczące czystości, ale również w przypadku gdy w układzie nie ma pośredniego obiegu wody grzewczej. +70 C ciepła woda Dla wody procesowej, grzewczej i użytkowej Dzięki systemom odzysku ciepła można uzyskać ze sprężarki ciepłą wodę o temperaturze do 70 C. Istnieje możliwość uzyskania wyższych temperatur. Oszczędzanie ciepła w systemie grzewczym W systemach grzewczych ciepłej wody i instalacjach wody użytkowej można wykorzystać do 76% y doprowadzonej do sprężarki. Redukuje to istotnie pobór energii z podstawowych źródeł grzewczych. Wymiennik ciepła PTG Wydajne płytowe wymienniki ciepła stanowią dobre rozwiązanie, gdy niezbędne jest ogrzewanie wody grzewczej lub użytkowej ciepłem odlotowym sprężarki śrubowej. 6 7
Wyposażenie Odzysk ciepła poprzez ogrzane powietrze Wszystkie sprężarki śrubowe firmy KAESER KOMPRESSOREN są przystosowane do podłączenia kanału powietrza wylotowego. Kanały może zainstalować kupujący. Za poą ogrzanego powietrza chłodzącego można ogrzewać pomieszczenia. Obszary zastosowań procesy suszenia ogrzewanie hal i budynków kurtyny grzewcze wstępne ogrzewanie powietrza dla palników System płytowych wymienników ciepła PTG Sprężarki śrubowe od serii SM (od 5,5 ) mogą zostać wyposażone w systemy PTG. W zależności od wielkości sprężarki system PTG instalowany jest wewnątrz, bądź na zewnątrz urządzenia. Obszary zastosowań zasilanie układów CO pralnie galwanizacja ciepło do celów procesowych woda do mycia w przemyśle spożywczym podgrzewanie basenów pływackich ciepła woda do natrysków i umywalni Wymiennik rurowy Dla sprężarek chłodzonych wodą w zależności od jakości wody chłodzącej dostępne są wymienniki ciepła płytowe lub rurowe. Nasi specjaliści poinformują Państwa, które wyposażenie jest odpowiednie dla Waszego zastosowania. chłodzona powietrzem sprężarka śrubowa wymiennik ciepła (wewnętrzny) ciepła woda zasobnik ciepłej wody zimna woda ogrzewanie ciepłą wodą natryski Rys.: Schemat odzysku ciepła Rys.: Wymiennik ciepła PTG Rys.: Wymiennik rurowy wymagana ilość energii grzewczej (%) 100 % Wymagana ilość energii cieplnej w ciągu roku Ciepło jest potrzebne nie tylko w zimie Oczywiste jest, że w zimie należy stosować ogrzewanie. Często jednak również w miesiącach przejściowych jest ono w mniejszym lub większym stopniu konieczne. Energia grzewcza jest potrzebna średnio przez około 000 godzin rocznie. Marzec Luty Maj Czerwiec Lipiec Rys.: Widok konstrukcji sprężarki ESD - system złożony z płytowego wymiennika ciepła, zaworów termostatycznych i kompletnego orurowania 9
Dane techniczne Oszczędności w przypadku stosowania odzysku ciepłego powietrza bei dla Schraubenkompressor sprężarki śrubowej przy bei max. Motor- Überdrucleistung nadciśnieniu znamionowa nenn- silnika maksymalna Maximal verfügbare Wärme- dostępna leistung cieplna użytkowa nutzbare ilość Warmluftmenge ciepłego powietrza podgrzewanie Kühl- zimnego luftauf- heizung powietrza Typ bar (circa) typ bar K (około) SX 3SX 3,, 10 1000 SX 4SX 4 3 3,5 13 1000 11 SX 6SX 6 4 4,5 1000 14 SX SX 5,5 6,1 1300 14 SM 9SM 9 SM SM 1 1 SM SM 15 15 SK SK SK SK 5 5 ASK ASK ASK ASK 34 34 ASK ASK 40 40 ASD ASD 35 35 ASD ASD 40 40 ASD ASD 50 50 ASD ASD 60 60 BSD BSD 65 65 BSD BSD 75 75 BSD BSD 3 3 CSD CSD 5 5 CSD CSD 105 105 CSD CSD 15 15 CSDX 140 CSDX 5 DSD DSD 14 14 DSD DSD 17 17 DSD DSD 0 0 DSD DSD 3 3 DSDX 43 DSDX 30 ESD ESD 35 35 ESD ESD 44 44 FSD FSD 471 471 FSD FSD 571 571 9 5,5 7,5 9 11 15 15 1 1 5 30 30 37 45 45 55 75 75 90 75 90 110 13 13 0 00 50 50 315 6, 9,0 11, 13,,5 1,4, 6, 0, 3,,3 34,9 35, 43,4 5,0 50 63 76 5 10 4 9 14 150 14 10 54 7 341 5 3 43 4 59 66 7 96 73 6 10 16 17 156 17 10 7 74 306 367 30 353 446 540 533 64 796 914 1001 1 00 500 3000 4000 4000 5000 300 300 4500 5400 6500 000 000 9400 9400 10700 11000 13000 9000 14000 14000 000 000 34000 40000 10 13 17 17 14 17 19 19 19 0 0 3 4 7 6 0 6 473 59 761 1031 1149 15 1994 31 79 3110 354 4530 455 5363 637 765 793 970 1171 116 14197 1717 19155 96 1930 05 7944 3303 3335 40564 4903 5740 6649 7646 190 14 075 3133 414 543 604 7606 41 10510 1353 1413 1465 17393 44 31 6670 31955 307 3715 46705 536 663 5 606 7603 91 90951 11061 13513 156093 17044 09559 39 490 630 54 95 161 53 149 311 577 3193 3754 377 4444 55 6517 6573 105 9711 9337 11765 1419 1573 1904 1566 1301 3156 011 763 33613 4170 4743 51914 63679 74 90 160 170 1904 5 3306 369 46 5154 636 750 7544 10570 13034 13146 0 194 74 3530 34 31746 3096 3137 3660 4631 560 5576 676 540 9464 103 1735 Potencjalne oszczędności oleju Heizöl-Einsparpotential opałowego olej opałowy oszczędność Heizöl CO Heizkostenkosztów Einsparung kg /Jahr l kg /rok Potencjalne oszczędności gazu Erdgas-Einsparpotential ziemnego oszczędność gaz Erdgas ziemny CO Heizkostenkosztów Einsparung m³ kg /Jahr m³ kg /rok 331,- 414,- 533,- 7,- 94,- 36,- 473,- 641,- 04,- 1.065,- 1.396,- 714,- 946,- 1.40,- 1.56,- 1.95,- 1.37,- 1.733,-.177,-.69,- 3.171,- 1.933,-.395,-.,- 3.,- 3.754,- 4.465,- 5.506,-.9,- 3.333,- 3.964,- 4.,- 5.55,- 6.46,-.03,- 4.930,- 6.079,- 7.3,- 7.,- 9.93,- 11.99,- 7.003,-.4,- 10.644,- 13.409,-.090,- 11.905,- 14.6,- 13.51,- 15.460,- 19.561,- 3.66,- 11.765,- 13.76,- 17.367,-.00,- 3.346,-.395,- 0.79,- 5.0,- 34.6,- 40.06,- 30.953,- 35.574,- 43.54,- 53.79,- 3.936,- 47.759,- Oszczędności przy zastosowaniu systemu wymienników płytowych PTG bei dla przy bei max. max. Motor- maksymalna Maximal Schraubenkompressor sprężarki Überdrucleistung nadciśnieniu znamionownenn- verfügbare cieplna śrubowej do Wärmeleistung wykorzystania silnika Typ typ bar bar SM 9SM 9 5,5 4,6 17 SM SM 1 1 7,5 6, SM SM 15 15 9,3 30 SK SK 11 9,4 34 SK SK 5 5 15 1,0 43 ASK ASK 15 13,6 49 ASK ASK 34 34 1,9 61 ASK ASK 40 40 19, 71 1.49,- 1.775,-.00,- bei dla przy bei max. Motor- maksymalna Maximal Schraubenkompressor sprężarki max. Überdruck znamionownennleistung verfügbare cieplna śrubowej nadciśnieniu silnika do Wärmeleistung wykorzystania Typ typ bar bar ASD ASD 35 35 1 15, 55 ASD ASD 40 40 1,1 65 ASD ASD 50 50 5,6 7 ASD ASD 60 60 30 6,6 96 BSD BSD 65 65 30 7,1 9 BSD BSD 75 75 37 33,5 1 BSD BSD 3 3 45 40,1 144 CSD CSD 5 5 45 3,6 139 CSD CSD 105 105 55 4,4 174 CSD CSD 15 15 75 59,0 CSDX CSDX 140 140 75 66 3 CSDX CSDX 5 5 90 79 4 DSD DSD 14 14 9 75 66 3 DSD DSD 17 17 90 76 74 DSD DSD 0 0 110 97 349 DSD DSD 3 3 13 11 45 DSDX DSDX 43 43 13 1 41 DSDX DSDX 30 30 0 14 511 ESD ESD 35 35 00 17 619 ESD ESD 44 44 50 19 713 FSD FSD 471 471 50 5 774 FSD FSD 571 571 315 66 95 0, 0, 0,9 0,3 0,41 0,47 0,5 0,6 0,07 0,10 0,13 0,15 0,19 0, 0,6 0,31 zewnętrzne zewnętrzne 777 104 1403 159 0 99 56 3347 19 5 36 4333 5530 669 77 917 Oszczędności przy zastosowaniu systemu wymienników płytowych PTG 0,5 0,6 0,74 0,9 0,93 1,15 1,3 1,33 1,67,03,30,70,30,60 3,30 4,10 4,00 4,90 5,90 6,0 7,40 9,0 0,4 0, 0,34 0,4 0,4 0,5 0,63 0,60 0,76 0,9 1,03 1,4 1,03 1,19 1,5 1,5 1,,,69 3,10 3,37 4,17 345 4079 46 5994 6107 7549 9037 699 10907 1396 1473 1703 1473 1717 59 659 6141 3000 3761 4460 4451 59944 9340 1113 1375 346 654 056 4644 37 9743 365 40559 4549 40559 46705 59609 75 717 764 105701 179 136 3467 644 6 1 1317 1 1905 367 773 1 1736 34 634 336 310 4734 5546 ilość Warmwassermenge podgrzanej wody umieszczenie Potencjalne oszczędności oleju Platzierung Heizöl-Einsparpotential Aufheizung podgrzanie auf do 70 70 C C des systemu opałowego PTG- Systems PTG Heizöl olej CO₂- (ΔT 5 K) (ΔT 55 K) opałowy oszczędności Einsparung Einsparung wewn./zewn. int./ext. l kg /Jahr /rok Potencjalne oszczędności gazu Erdgas-Einsparpotential ziemnego Erdgas gaz CO₂- ziemny oszczędności Einsparung Einsparung m³ kg /Jahr /rok 544,- 734,- 9,- 43,- 651,- 7,- 1.11,- 1.40,- 9,- 1.61,- 1.609,- 1.999,-.343,- 3 330 4034 4967 5061 656 74 70 903 1101 135 14753 135 1419 1114 035 6 6517 30 36975 40149 49673 5676 6760 06 9934 101 151 14976 144 1076 036 4650 9506 4650 34 36 44070 4334 53034 6440 73950 09 99346 ilość Warmwassermenge podgrzanej wody umieszczenie Potencjalne oszczędności oleju Platzierung Heizöl-Einsparpotential Aufheizung podgrzanie auf do 70 70 C C des systemu opałowego PTG- Systems PTG Heizöl olej CO₂- (ΔT 5 K) (ΔT 55 opałowy K) kg Einsparung wewn./zewn. int./ext. l kg /Jahr /rok Potencjalne oszczędności gazu Erdgas-Einsparpotential ziemnego Erdgas gaz CO₂- ziemny kg Einsparung m³ kg /Jahr /rok.39,-.55,- 3.40,- 4.196,-.19,-.535,- 3.06,- 3.75,- 4.75,- 5.4,- 6.36,- 3.796,- 4.69,- 5.6,- 6.09,- 7.635,- 9.307,- 5.406,- 6.779,-.64,- 10.411,- 1.46,- 9.44,- 11.065,- 10.411,- 11.99,- 15.301,- 1.614,- 9.44,- 10.644,- 13.56,-.56,- 1.99,-.400,-.47,- 19.,- 7.133,- 31.34,- 4.090,- 7.731,- 33.9,- 41.961,- 30.11,- 37.55,- HSD HSD 651 651 HSD HSD 711 711 HSD HSD 761 761 HSD HSD 31 31 360 400 450 500 35 3 4 46 17 13 151 4 10000 11 11 13 14 793 609 9465 1076 31 3477 511 03 6573 7134 743 515 13146 146 1566 17030 5.55,- 6.06,- 6.66,- 7.193,- 4.930,- 5.351,- 5.,- 6.36,- HSD HSD 651 651 HSD HSD 711 711 HSD HSD 761 761 HSD HSD 31 31 360 400 450 500 313 339 37 405 117 10 1339 145 10,0 11,70 1,0 14,00 4,90 5,31 5,3 6,34 70536 76395 33 9169 1935 039 610 491 5450 63305 6946 75630 1900 16610 13936 15160 49.375,- 53.477,- 5.6,- 63.,- 43.3,- 47.479,- 5.101,- 56.73,- Przykład oszczędności dla sprężarki ASD 35 Przykład oszczędności dla sprężarki ASD 35 dla oleju opałowego dla gazu ziemnego dla oleju opałowego dla gazu ziemnego Maksymalna dostępna cieplna 0, Wartość opałowa 1 litra oleju opałowego: 9,61 h/l Sprawność olejowego: 0,9 Cena 1 litra oleju opałowego: 0,70 /l 1 = 1 x 3,6 Maksymalna dostępna cieplna 0, Wartość opałowa 1 m³ gazu ziemnego: 10, h/m³ Sprawność gazowego: 1,05 Cena 1 m³ gazu ziemnego: 0,75 /m³ 1 = 1 x 3,6 Maksymalna dostępna cieplna 15, Wartość opałowa 1 litra oleju opałowego: 9,61 h/l Sprawność olejowego: 0,9 Cena 1 litra oleju opałowego: 0,70 /l 1 = 1 x 3,6 Maksymalna dostępna cieplna 15, Wartość opałowa 1 m³ gazu ziemnego: 10, h/m³ Sprawność gazowego: 1,05 Cena 1 m³ gazu ziemnego: 0,75 /m³ 1 = 1 x 3,6 0, x 000 h Oszczędności: x 0,70 /l = 3. /rok 0,9 x 9,61 h/l 0, x 000h Oszczędności: x 0,75 /m³ =.9 /rok 1,05 x 10,h/m³ 15, x 000h Oszczędności: x 0,70 /l =.39 /rok 0,9 x 9,61h/l 15, x 000h Oszczędności: x 0,75 /m³ =.19 /rok 1,05 x 10, h/m³ Uwaga: Potencjalne oszczędności odnoszą się do ciepła wytwarzanego podczas pracy sprężarek o nadciśnieniu max. / / 9 bar. W przypadku innych ciśnień także pozostałe wartości mogą ulec zmianie. Uwaga: Potencjalne oszczędności odnoszą się do ciepła wytwarzanego podczas pracy sprężarek o nadciśnieniu max. / / 9 bar. W przypadku innych ciśnień także pozostałe wartości mogą się różnić. 10 11
Na całym świecie jak w domu KAESER KOMPRESSOREN, jako jeden z wiodących producentów sprężarek i dostawców systemów sprężonego powietrza, jest obecny na całym świecie. W 100 krajach oddziały i fi rmy partnerskie gwarantują użytkownikom dostarczenie najnowocześniejszych, efektywnych oraz niezawodnych instalacji wytwarzających i uzdatniających sprężone powietrze. Doświadczeni pracownicy oferują szeroką po także w opracowaniu indywidualnych energooszczędnych rozwiązań dla wszystkich dziedzin zastosowania sprężonego powietrza. Światowa sieć informatyczna, obejmująca całą międzynarodowę grupę KAESER KOMPRESSOREN, pozwala, z każdego miejsca na kuli ziemskiej, na dostęp do rozwiązań tego systemowego dostawcy. Wykwalifi kowana, także połączona siecią informatyczną, organizacja serwisowa KAESER KOMPRESSOREN gwarantuje najlepszy dostęp do wszystkich produktów fi rmy. KAESER KOMPRESSOREN Sp. z o.o. ul. Taneczna 0-9 Warszawa Telefon () 3-6-65 Fax () 3-6-66 e-mail: info.poland@kaeser.com www.kaeser.com P-645PL./15 Zastrzega się możliwość zmian!