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Recupero del calore dai sistemi ad aria compressa

Utilizzare il calore generato durante la produzione di aria compressa.

Risparmiate semplicemente energia e traete rapidamente vantaggio economico!


L'energia consumata per la generazione dell'aria compressa viene quasi completamente convertita in calore.
Un elevato potenziale di risparmio energetico: una stazione di aria compressa con una potenza richiesta di 75 kW, ad esempio, consuma circa 300.000 kWh di elettricità all'anno per 4.000 ore di funzionamento.

Utilizzate questa energia - sotto forma di:

  • Aria calda per il riscaldamento degli ambienti
  • Acqua calda per il riscaldamento centrale
  • Acqua calda per uso domestico

Sfruttate l'energia termica del vostro compressore!

Esempi di applicazioni per un recupero di calore redditizio

Utilizzo del calore del compressore per il riscaldamento degli ambienti
Aria calda per il riscaldamento degli ambienti

L'aria di raffreddamento riscaldata viene utilizzata per il riscaldamento degli ambienti attraverso un sistema di condotti. Una temperatura ambiente controllata e regolabile è ottenuta grazie alle serrande termoregolatrici.
In inverno, il calore dell'aria di scarico viene utilizzato completamente o parzialmente per il riscaldamento.
In estate, viene soffiato all'esterno tramite un condotto di scarico dell'aria.

Livello di temperatura possibile: 20-25 K sopra la temperatura ambiente.

Utilizzo del calore del compressore per l'acqua calda
Acqua calda per il riscaldamento

Gli scambiatori di calore a piastre sono utilizzati per la preparazione dell'acqua di riscaldamento. L'acqua di riscaldamento viene guidata attraverso "piastre" in una camicia chiusa.
L'olio caldo del compressore scorre tra le piastre e la camicia e trasferisce la sua energia termica all'acqua di riscaldamento.

Temperatura possibile dell'acqua calda: fino a 70° C.

Utilizzo del calore del compressore per l'acqua di processo industriale
Calore per l'acqua di processo domestica

Il processo di recupero del calore è lo stesso del riscaldamento dell'acqua. L'uso di scambiatori di calore di sicurezza impedisce all'olio di entrare nell'acqua calda sanitaria anche in presenza di perdite.

Temperatura possibile dell'acqua calda sanitaria: fino a 70° C.

Quanto è grande il vostro potenziale di risparmio?

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Risparmiate fino a 50.000€ in 5 anni!

Risparmio sui costi del gasolio per un compressore con una potenza nominale di 37 kW a un prezzo del gasolio di 1,50 €/litro e 2.000 ore di utilizzo del calore all'anno.

Best Practice - Kurt Kauffmann Technische Federn GmbH risparmia circa 120.000 euro all'anno grazie al recupero di calore

ALMiG Kompressoren GmbH, con sede a Köngen, è un fornitore leader di sistemi intelligenti per l'aria compressa. L'economicità e l'efficienza energetica ne fanno un importante fattore di produzione e di profitto per ogni cliente. Il recupero del calore offre potenzialità di risparmio energetico che finora sono state sottovalutate in questo contesto. Mentre sempre più clienti apprezzano i vantaggi dei compressori a vite a velocità controllata, solo pochi pensano a ulteriori effetti sinergici delle loro stazioni di aria compressa. L'utilizzo del calore residuo è un punto di partenza importante, perché l'energia consumata nella generazione dell'aria compressa viene completamente convertita in energia termica. Troppo spesso questa energia viene scaricata inutilizzata nell'aria di scarico, anche se può essere utilizzata per altri scopi, ad esempio per integrare il riscaldamento dell'edificio o per preriscaldare l'acqua fredda. Circa il 72% del calore generato dal compressore d'aria viene ceduto all'olio nel radiatore dell'olio ed è ideale per il recupero del calore.

Nel corso di un trasferimento della Kurt Kauffmann Technische Federn GmbH, ad ALMiG è stato chiesto di supportare la conversione del sistema di aria compressa esistente.
Durante la misurazione e l'analisi del vecchio impianto con il sistema di bilanciamento energetico ALMiG, è apparso subito chiaro che solo un nuovo sistema di aria compressa di ALMiG Kompressoren GmbH poteva offrire a Kurt Kauffmann Technische Federn GmbH un'alimentazione ottimale e un potenziale di risparmio energetico secondo lo stato attuale della tecnica. All'epoca, l'azienda consumava più di 800 MWh di elettricità all'anno: una quantità enorme di energia, gran parte della quale può essere recuperata e offre quindi un notevole potenziale di risparmio.

Il nuovo sistema di aria compressa doveva soddisfare tutti i requisiti di sicurezza operativa e allo stesso tempo essere conveniente. Inoltre, i potenziali di risparmio energetico regolabili individualmente, come il controllo della velocità e il recupero del calore, dovevano essere presentati in modo chiaro e quantificabile, affinché il concetto energetico globale giustificasse l'investimento nel nuovo sistema di aria compressa.

Il concetto sviluppato da ALMiG comprendeva non solo un compressore a velocità controllata e altri due compressori a velocità fissa, ma anche una soluzione per l'utilizzo del calore di scarto e il recupero del calore. Poiché nella fase di progettazione del nuovo impianto di produzione era già previsto un locale separato per la stazione di aria compressa, le condizioni iniziali per l'attuazione di queste opzioni erano eccellenti. Il pozzo della cantina necessario per l'aria di alimentazione è stato generosamente dimensionato in modo da garantire un'alimentazione sufficiente di aria di compressione e di raffreddamento ai compressori. Inoltre, tutti i compressori dovevano essere collegati a un condotto dell'aria di scarico. Questo condotto dell'aria di scarico consente di regolare la temperatura della stazione stagionale con l'aiuto di una serranda di ricircolo: in inverno, l'aria calda di scarico viene utilizzata per il riscaldamento, in estate viene diretta all'esterno per mantenere le temperature nella stanza.

Il recupero del calore dovrebbe dare un contributo altrettanto importante al risparmio energetico. Tutti e tre i compressori dovevano essere dotati di un sistema integrato di recupero del calore per utilizzare gran parte del calore di scarto dell'olio. Circa il 70% del calore generato durante la compressione deve essere estratto dai rispettivi circuiti dell'olio tramite scambiatori di calore a piastre. L'acqua di riscaldamento così recuperata può essere immessa nell'impianto di riscaldamento in inverno e utilizzata per riscaldare l'acqua sanitaria tutto l'anno.

L'idea è stata presentata durante un incontro con Kurt Kauffmann Technische Federn GmbH. Utilizzando il sistema di aria compressa di ALMiG, che dispone anche di un sistema di recupero del calore per il riscaldamento dell'acqua sanitaria, è stato possibile dimostrare in modo concreto il concetto. È stato inoltre utilizzato un programma di calcolo per simulare i risparmi sui costi che si possono ottenere utilizzando il recupero di calore integrato. In base a fattori quali il tipo di compressore, la potenza nominale, le ore di funzionamento, la temperatura desiderata dell'acqua e il prezzo del gasolio da riscaldamento, è possibile prevedere la quantità di acqua riscaldata, la quantità di gasolio da riscaldamento risparmiato e quindi il risparmio sui costi del gasolio da riscaldamento e la riduzione del bilancio di CO2.

La nuova stazione di aria compressa di Kurt Kauffmann GmbH è composta da tre compressori a vite, due dei quali funzionano senza regolazione come macchine per il carico di base e una macchina con regolazione della velocità che copre i picchi di aria compressa con la sua portata variabile. Con la messa in funzione dei nuovi compressori, è stata installata anche una valvola a sfera elettrica, che separa la stazione di aria compressa dalla rete di aria compressa durante i periodi di inattività, riducendo così ulteriormente le perdite di tenuta.

La simulazione del recupero di calore per il riscaldamento e l'acqua calda sanitaria ha portato a un risparmio sui costi del gasolio da riscaldamento di circa 51.000 euro all'anno, con una corrispondente riduzione delle emissioni annuali di CO2 di circa 239 tonnellate. L'utilizzo simultaneo del calore di scarto per il raffreddamento della sala compressori ha comportato un ulteriore vantaggio economico di 66.700 euro all'anno e una riduzione di CO2 di circa 312 tonnellate. Concretamente, ciò significa che i costi di riscaldamento dei 6.000 m² di capannoni di produzione della Kurt Kauffmann Technische Federn GmbH potrebbero essere ridotti a meno di 2.000 euro al mese utilizzando il calore residuo. Il periodo di ammortamento del nuovo sistema di aria compressa era inferiore a tre anni se si considerava solo il potenziale di risparmio derivante dall'uso di un compressore a velocità controllata; se si teneva conto dell'utilizzo e del recupero del calore, questo periodo si riduceva a due anni.

 

Questo esempio di applicazione illustra il potenziale di risparmio energetico dell'utilizzo dei moduli di recupero del calore e dovrebbe convincere altri clienti a utilizzare questa tecnologia in futuro. Sebbene porti a notevoli risparmi monetari e contribuisca alla protezione del clima, il potenziale dell'utilizzo del calore di scarto è poco conosciuto e raramente utilizzato. Poiché esistono anche soluzioni esterne per il recupero del calore, non è nemmeno necessario acquistare un nuovo compressore. I clienti possono anche adattare facilmente i componenti necessari, risparmiando così denaro e migliorando il bilancio di CO2 molto rapidamente. Il recupero del calore è un argomento che può essere importante per ogni utente di una stazione di aria compressa, soprattutto in vista dei previsti aumenti dei costi energetici. A tal fine, è importante discutere la situazione individuale con il cliente, al fine di implementare soluzioni personalizzate e olistiche per ogni stazione di aria compressa.

Vi offriamo tre alternative per risparmiare!

Tutti i componenti necessari per lo sfruttamento del calore sono già installati durante la produzione del compressore.

Vantaggio:

  • Basta collegarsi in loco e risparmiare direttamente!
  • Controllo della temperatura costante: In base al calore disponibile, la temperatura dell'acqua del cliente viene mantenuta al livello desiderato.

Al momento dell'ordine, il compressore viene preparato per l'utilizzo del calore, vale a dire:

  • 2 valvole a sfera all'uscita del serbatoio dell'olio
  • Il fabbisogno di spazio per lo scambiatore di calore ecc. è considerato nel sistema
  • Le aperture per l'allacciamento dell'acqua sono già preforate nei pannelli.
  • Il completamento successivo con un kit di retrofit è possibile senza alcuno sforzo, ad es:
    • Scambiatore di calore
    • Valvola di controllo + sensore di temperatura
    • Connettore per tubo flessibile/tubo

Moduli esterni per il retrofit di compressori già installati.

Il vantaggio:

  • Facile da collegare a tutti i compressori
  • Completamente equipaggiato con tutti i necessari componenti ad alta efficienza e dispositivi di sicurezza
  • Costi di installazione minimi grazie alla tecnologia intelligente ALMiG
  • Controllo della temperatura costante

Risparmiare denaro e proteggere l'ambiente è facile

Ogni litro di gasolio risparmiato riduce le emissioni di CO2 di circa 2,9 kg. Con un compressore da 37 kW, è possibile risparmiare quasi 20 t di CO2 - il che corrisponde alle emissioni di CO2 di un'auto a combustione in 3 anni.

Base di calcolo: 6.720 l di gasolio da riscaldamento risparmiati all'anno con compressore da 37 kW e 2.000 h di utilizzo del calore all'anno x 2,9 kg CO2 = 19,6 t CO2; auto a combustione: 30.000 km x 7 litri/100 km * 3,14 kg CO2/l = 6,6 t CO2

 

 

Quali sono i vantaggi specifici dell'utilizzo del calore per la vostra azienda?

Ottenere chiarezza sull'importo dell'investimento e sul periodo di ammortamento con calcoli personalizzati. Questo vi fornisce una solida base per le vostre decisioni e vi spiega in dettaglio perché dovreste approfittare di questa opportunità.

 

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Opuscoli

Broschüre - Wärmerückgewinnung - Deutsch
Tipo di file: PDF
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Opuscolo - Recupero di calore ALMiG - Inglese
Tipo di file: PDF
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