Куда на самом деле направляется энергия

Винтовой компрессор с термодинамической точки зрения ближе к нагревателю, который также производит сжатый воздух. Из электрической энергии, поступающей в машину, лишь небольшая часть аккумулируется в самом сжатом воздухе. Подавляющее большинство преобразуется в тепло — за счет сжатия, трения в воздушном контуре, масляного контура и охладителя.

В стандартном оборудовании без системы рекуперации тепла это тепло отводится системой охлаждения в окружающий воздух и теряется. В системе рекуперации тепла та же энергия улавливается в масляном или воздушном контуре и направляется на полезную нагрузку, прежде чем она будет потрачена впустую. Компрессор работает аналогично; вы просто собираете тепло, которое уже было произведено.

Что же такое рекуперация тепла на самом деле?

Рекуперация тепла (иногда называемая рекуперацией энергии или восстановлением тепла) предполагает добавление теплообменника в масляный или воздушный контур компрессора. Горячее масло или сжатый воздух передают свою энергию в водяной или воздушный контур, обеспечивая фактическую потребность — технологическую горячую воду, промывку, отопление помещений или предварительный подогрев котла.

Ключевой технический момент заключается в том, что рекуперация тепла не меняет способ производства воздуха компрессором. Термостатически управляемый контур использует тепло только тогда, когда для него есть куда отводиться, и переключается на стандартный охладитель, когда его нет, поэтому машина никогда не перегревается.

• Извлечение нефти из воды: Наиболее производительный вариант, производящий горячую воду из масляного контура компрессора.
• Утилизация нефти в воздухе: отвод отработанного тепла для отопления помещений в холодные месяцы.
• Контуры предварительного нагрева: повышение температуры на входе в котел или технологический процесс для сокращения расхода топлива.
• Логика управления: Приоритет отдается восстановительной нагрузке, автоматический возврат к стандартному охладителю.

Там, где рекуперированное тепло действительно полезно.

Экономически целесообразно использовать рекуперированное тепло, когда существует стабильный спрос, совпадающий с периодами работы компрессора. На промышленных предприятиях рекуперированное тепло обычно используется для подогрева воды для санитарных нужд и CIP-мойки, предварительного подогрева подпиточной воды для котлов, отопления цехов и складов, технологической воды и отопления помещений для персонала.

Ошибка, которая губит проект, — это расчет мощности системы рекуперации тепла с учетом периодической нагрузки, которой нет, когда работает компрессор. Тепло необходимо использовать в режиме реального времени или резервировать, поэтому профиль спроса, а не только номинальная мощность компрессора, определяет возможности.

Настоящие стационарные модели KOTECH, предназначенные для рекуперации тепла.

Заводские модели, указанные в спецификации продукта. Номер модели отражает мощность двигателя, которая определяет масштаб рекуперируемого тепла. Каждый агрегат представляет собой стационарный электровинтовой блок.

Стационарные винтовые компрессорные установки KOTECH мощностью от 37 до 220 кВт наглядно демонстрируют масштаб: чем больше и дольше работает установка, тем больше рекуперируемого тепла доступно в течение года. Сначала выберите компрессор, соответствующий потребности в воздухе, а затем подберите теплообменник-утилизатор, соответствующий как мощности установки, так и тепловой нагрузке.

Оценка экономии и срока окупаемости

Экономия заключается в том, что вам больше не нужно покупать топливо или электроэнергию для производства того же количества тепла. На практике хорошо спроектированная система может рекуперировать значительную часть затраченной энергии при наличии соответствующей нагрузки, поэтому окупаемость установок с постоянным потреблением горячей воды часто измеряется месяцами, а не годами.

• Исходя из количества часов работы: Восстанавливаемая энергия масштабируется пропорционально количеству часов работы под нагрузкой, а не только установленной мощности.
• Подсчитайте количество вытесненного топлива: Реальную экономию обеспечивает преобразование рекуперированного тепла в газ или киловатт-час, которые вы перестаёте покупать.
• Соответствие нагрузки: Стабильный базовый спрос на горячее водоснабжение более ценен, чем периодическое отопление.
• Включите буфер: Резервуар для хранения позволяет сохранять тепло даже тогда, когда потребность в нем не возникает мгновенно.
• Не учитывайте дважды: Утилизация тепла заменяет собой нагреватель; сама по себе она не снижает затраты на сжатый воздух.

Как это работает на реальном растении

Система рекуперации является стационарной установкой, поэтому её следует проектировать параллельно компрессору, а не прикручивать к нему.

• Расположите компрессор и теплообменник таким образом, чтобы оставалось место для водопроводного контура, воздуховодов и доступа для обслуживания.
• Для защиты компрессора от перегрева используйте термостатический контур с приоритетом и автоматический байпас.
• Подключайте трубопровод к реальной или буферной нагрузке и изолируйте участки, чтобы уловленное тепло не терялось по пути.
• В рамках планового технического обслуживания компрессора необходимо также проверить теплообменник и термостаты.
• В жарком климате необходимо убедиться, что рециркуляция тепла не создает помех для системы охлаждения при отсутствии нагрузки на систему отопления.

Советы по покупке

• Начните с реальной тепловой нагрузки. Перед определением параметров рекуперации необходимо провести аудит потребности в горячей воде и отоплении помещений, а также времени их потребления.
• Выбирайте размер в соответствии с реальным временем работы компрессора. Крупная машина, работающая в режиме низкой нагрузки, восстанавливает меньше материала, чем меньшая машина, которая загружена всю смену.
• По возможности используйте буфер. Водонагревательный бак позволяет аккумулировать тепло, которое в противном случае терялось бы впустую между циклами потребления.
• В первую очередь защитите производство. Для обеспечения бесперебойной подачи воздуха и безопасности оборудования необходимо, чтобы отработанный воздух поступал в стандартный охладитель.
• Рассчитайте окупаемость затраченного топлива. Стоимость проекта определяется количеством энергии на отопление, которую вы перестаёте покупать, а не теоретическим процентом.

Часто задаваемые вопросы