Heat recovery from screw compressors - cut facility heating costs

Sprężarka śrubowa to jedno z najbardziej "grzejnych" urządzeń w zakładzie. Ok. 90-94% energii elektrycznej pobieranej przez maszynę zamienia się w ciepło, a tylko kilka procent w energię sprężonego powietrza; realnie odzyskać można 70-75%. W dobrze zaprojektowanej instalacji to ciepło nie musi iść w powietrze: może ogrzewać halę, wodę użytkową albo zasilać technologię.

Ile energii da się realnie odzyskać?

Bilans cieplny sprężarki śrubowej olejowej wygląda mniej więcej tak:

• 72% ciepła w oleju - odbierane w chłodnicy oleju
• 13% ciepła w sprężonym powietrzu - odbierane w dochładzaczu
• 9% strat radiacyjnych - obudowa, silnik, otoczenie
• 6% energii użytecznej - sprężone powietrze do sieci

Praktyczny wniosek: przy sprężarce 55 kW pracującej na 6000 mtg/rok można odzyskać ok. 230-250 MWh ciepła rocznie - tyle, ile zużywa gazowy kocioł kondensacyjny w średniej hali produkcyjnej.

Trzy sprawdzone układy odzysku ciepła

1. Odzysk powietrzem - najprostszy i najtańszy

Kanałowe wyprowadzenie gorącego powietrza z obudowy sprężarki do sąsiedniej hali produkcyjnej lub magazynu. Koszt: 8-20 tys. zł, montaż w 1-2 dni. Sprawdza się w zakresie temperatur 25-40°C na wylocie - idealne do ogrzewania hal w sezonie grzewczym, przy jednoczesnym wentylowaniu pomieszczenia sprężarkowni latem (klapa przełączająca).

2. Wymiennik olej-woda - najbardziej uniwersalny

Płytowy wymiennik równolegle do fabrycznej chłodnicy oleju. Odbiera 70-75% ciepła sprężarki w postaci wody o temperaturze 60-80°C - nadaje się bezpośrednio do:

• ogrzewania podłogowego lub grzejnikowego,
• podgrzewu ciepłej wody użytkowej (c.w.u.),
• wstępnego podgrzewu wody kotłowej,
• procesów technologicznych wymagających ciepłej wody (mycie, natrysk).

Koszt: 25-60 tys. zł w zależności od mocy sprężarki i obwodu odbioru. Wymiana ciepła nie wpływa na temperaturę oleju sprężarki - układ sterowania załącza wymiennik, gdy odbiór potrzebuje ciepła, a fabryczna chłodnica przejmuje pracę, gdy odbioru nie ma.

3. Wymiennik do bezpośredniego podgrzewu wody procesowej

Rozwiązanie dedykowane dla przemysłu spożywczego, farmaceutycznego i przetwórczego. Ciepło ze sprężarki wchodzi bezpośrednio w obieg wody procesowej lub CIP-owej, obniżając zapotrzebowanie na parę technologiczną.

Kiedy odzysk ciepła się opłaca?

Kluczowe warunki:

• stałe zapotrzebowanie na ciepło w cyklu pracy sprężarki (najlepiej całoroczne - c.w.u., procesy technologiczne),
• czas pracy sprężarki > 3000 mtg/rok (typowo 5000-8000 mtg w pracy 2- i 3-zmianowej),
• moc sprężarki > 30 kW - poniżej ROI zwykle wypada powyżej 3 lat.

W typowej hali produkcyjnej z sprężarką 75 kW pracującą 6000 mtg/rok, wymiennik olej-woda pozwala odzyskać ciepło o wartości 35-50 tys. zł rocznie (przy cenie gazu 3 zł/m³ i przy założeniu, że wykorzystywana jest część dostępnego ciepła w sezonie grzewczym). ROI: 12-24 miesiące.

Co trzeba sprawdzić przed inwestycją

Nie każda sprężarka nadaje się do prostego odzysku - decyduje konstrukcja stopnia, układ chłodzenia i sterownik. Przed decyzją potrzebne są:

• audyt istniejącej instalacji sprężonego powietrza - czy sprężarka pracuje w reżimie ciągłym, czy tylko dobija ciśnienie (jałowe godziny),
• mapa cieplna zakładu - gdzie realnie brakuje ciepła i w jakim medium,
• analiza sterowania - czy sterownik sprężarki obsługuje zewnętrzny obwód wymiennika,
• dobór wymiennika do typu oleju i temperatur pracy.

Modern Tech Group projektuje i wdraża układy odzysku ciepła w ramach modernizacji instalacji sprężonego powietrza oraz audytu instalacji - zaczynamy od pomiaru realnego zapotrzebowania na ciepło, dopiero potem proponujemy rozwiązanie. Podajemy uczciwe ROI liczone na bazie faktycznych mtg i cen mediów w Twoim zakładzie.

Podsumowanie

Odzysk ciepła z kompresorów śrubowych to jedna z najszybciej zwracających się inwestycji w efektywność energetyczną sprężarkowni. Jeśli Twoja sprężarka ma > 30 kW mocy i > 3000 mtg pracy rocznie, jest bardzo prawdopodobne, że oddajesz do atmosfery ciepło warte kilkadziesiąt tysięcy złotych rocznie.

Zamów bezpłatną konsultację - tel. +48 606 282 624 lub napisz na biuro@moderntechgroup.pl. Wykonamy szacunkowy bilans cieplny w oparciu o dane Twojej sprężarki (marka, model, mtg, tryb pracy) i pokażemy, jaki odzysk jest realny.