Wärmerückgewinnung

Warum Wärmerückgewinnung?

Eigentlich müßte die Frage lauten: Warum keine Wärmerückgewinnung? Schließlich wandelt jeder Schraubenkompressor die ihm zugeführte Antriebsenergie zu 100 Prozent in Wärmeenergie um.

Rund 4 % dieser Energie verbleiben in der erzeugten Druckluft, und etwa 2 % strahlt die Kompressoranlage als Wärme an die Umgebung ab.

Das heißt, 94% der für die Drucklufterzeugung aufgewandten Energie stehen an den Kühlern zur Zweitnutzung bereit - angesichts der Energiepreis-Entwicklung ein stetig wertvoller werdendes Kapital, das sich mit Wärmerückgewinnungsanlagen von KAESER Kompressoren ausgezeichnet verzinst.

Wärmefluß-Diagramm Ein Kompressor wandelt die ihm zugeführte elektrische Antriebsenergie zu 100% in Wärmeenergie um. Das Wärmefluss-Diagramm zeigt, wie sich diese Energie im Kompressorsystem verteilt - und wie weit sie sich zurückgewinnen läßt: 94% stehen zur Zweitnutzung bereit, vier Prozent verbleiben als Wärme in der Druckluft und 2% werden als Strahlungswärme abgegeben. Woher aber kommt dann die nutzbare Energie in der Druckluft? Die Antwort ist einfach und vielleicht überraschend: Während der Verdichtung und der Umwandlung elektrischer Antriebsenergie in Wärmeenergie lädt der Kompressor die von ihm angesaugte Luft mit einem Energiepotential auf. Dieses entspricht etwa 25% der elektrischen Leistungsaufnahme des Kompressors. Nutzbar wird es erst, wenn die Druckluft sich am Ort ihres Verbrauches wieder entspannt und dabei ihrer Umgebung Wärmeenergie entzieht. Je nach Druck- und Leckageverlusten im Druckluftsystem läßt sich mehr oder weniger dieser Energie nutzen.

Sinnvoll kühlen

Moderne Schraubenkompressoren in vollgekapselter Bauweise eignen sich hervorragend für Wärmerückgewinnung. Insbesondere die direkte Nutzung der Abwärme über ein Luftkanalsystem erschließt ein hohes Einsparpotential von 94% der eingesetzten Energie. Das gilt unabhängig davon, ob es sich um einen Kompressor mit Fluideinspritzkühlung oder um einen trockenverdichtenden Schraubenkompressor handelt.

Aber auch das Einspeisen der Kompressorabwärme in Warmwasser-Heizsysteme und Brauchwasseranlagen lohnt sich: Immerhin lassen sich damit über 70% der installierten Kompressorleistung wärmetechnisch nutzen, und zwar ohne zusätzlichen Energieaufwand.

Anders als bei fluidgekühlten Schraubenkompressoren ist diese Art der Wärmerückgewinnung bei trockenverdichtenden Schraubenkompressoren nur möglich, wenn diese primär wassergekühlt sind.

Zusätzlich Kosten einsparen und die Umwelt entlasten mit Wärmerückgewinnung

Ein Blick auf die Gesamtkosten (Lebenszykluskosten) eines Druckluftsystems zeigt: Den Löwenanteil beanspruchen die Aufwendungen für Energie. Selbst bei optimierten Systemen beträgt er noch mindestens 70%. Durch Nutzen der Kompressorabwärme mittels Wärmerückgewinnung kann ein Großteil dieser Kosten eingespart werden. So ist es möglich, das Betriebsbudget jährlich um tausende Euro und die Umwelt um viele Tonnen CO₂-Emissionen zu entlasten.

Wärmetauscher-Systeme

Warmes Heiz- und Brauchwasser bis zu 70°C, bei Bedarf auch bis zu 90°C, läßt sich mit Wärmetauscher-Systemen PTG oder SWT aus der Kompressor-Abwärme erzeugen. Zum herkömmlichen Nutzen der Abwärme zum Erwärmen von Heiz- und Brauchwasser sind die Plattenwärmetauscher-Systeme PTG vorgesehen.

SWT-Sicherheitswärmetauscher nicht empfehlenswert, wenn kein weiterer Wasserkreislauf zwischengeschaltet ist und höchste Anforderungen an die Reinheit des zu erwärmenden Wassers gestellt werden.

Plattenwärmetauscher-System PTG

Die preisgünstige Löstung, um die Abwärme von Schraubenkompressoren zu nutzen.

Anwendungsgebiete:

• Einspeisen in Zentralheizungen
• Wäschereien
• Galvanik
• allgemeine Prozeßwärme

Sicherheitswärmetauscher-System SWT

Sicherheitswärmetauscher verhindern das Vermischen von Wasser und Kühlfluid.

Anwendungsgebiete:

• Lebensmittelindustrie
• Trinkwassererwärmung
• Chemie- und Pharmaindustrie
• Kantinen und Großküchen

Warmluft-Wärmerückgewinnung

Beim Nutzen der Abwärme zur Warmluftheizung leiten Luftkanälte die erwärmte Kühlluft dorthin, wo etwas zu beheizen ist. So lassen sich Lagerräume oder Werkstätten mit Kompressor-Abwärme beheizen. Besteht kein Heizluftbedarf, wird die Abwärme mit einer Klappe ins Freie geleitet. Thermostatisch gesteuerte, motorisierte Klappen können mit dosierten Warmluft-(Teil-)Strömen die Temperatur in den Räumen konstant halten.

Anwendungsgebiete:

• Voll- oder Zusatzheizung für Betriebsräume oder Lagerhallen
• Unterstützen von Trocknungsprozessen nach Lackier- und Waschvorgängen
• Aufbau von Warmluftschleusen
• Vorwärmen der Verbrennungsluft von Ölbrennern