Wärmerückgewinnung

Durch Einsatz von Wärmerückgewinnungssystem bei Druckluftkompressoren kann bis zu 90 % der eingesetzten elektrischen Energie als Wärme direkt aus dem Prozess in Form von Warmluft oder Warmwasser zurückgewonnen werden. Beispielsweise kann die Kompressorabwärme zur Dampferzeugung oder Gebäudeheizung genutzt werden. In den meisten Fällen rechnet sich die Investition einer Wärmerückgewinnungsanlage bereits nach ein bis drei Jahren. Aufgrund der stetig steigenden Energiekosten, speziell bei fossilen Energieträgern, wird in Zukunft eine noch schnellere Amortisationszeit der Investitionskosten für Wärmerückgewinnungen zu erwarten sein.

Bei der Erzeugung von Druckluft wird gleichzeitig ein Großteil der zugeführten Energie in Wärme umgewandelt und an das Kühlmedium Wasser oder Luft übertragen.
Rund drei Viertel der investierten Energie eines Schraubenkompressors können direkt zurückgewonnen werden und steigern erheblich die Wirtschaftlichkeit von Kompressoren.

Die Vorteile der Wärmerückgewinnung durch Wassererzeugung:

  • Wasser ist ein sehr einfacher und bequemer Wärmeträger
    Durch dünne Leitungen und ohne großen Aufwand kann es genau dorthin geführt werden, wo die Wärme benötigt wird.

  • Verringerung des Energieverbrauchs für Heizung und Kühlung
    Die zurückgewonne Wärme kann beispielsweise für die Heizung des Bürogebäudes verwendet werden.

  • vorinstallierte, gebrauchsfertige Lösungen
    Druch unsere eigene Montage sind wir in der Lage, die einzelnen Komponenten wie Wärmetauscher, Pumpeinheiten, Elektrotechnik sowie Sicherheitsventile individuell auf einer Grundplatte zusammen zustellen.

  • kurze Amortisationszeit der Investitionen
    Durch eine hohe Rückgewinnung der eingesetzten elektrischen Energie sind kurze Amortisationszeiten bei unseren Wärmerückgewinnungssystemen zu erwarten.

 

Bei der Wärmerückgewinnung gibt es unterschiedliche Möglichkeiten:

1.       Warmluftheizung durch Lüftungskanäle (luftgekühlte Anlagen)

Die einfachste Möglichkeit besteht in der direkten Nutzung der für die Kühlung der Kompressoren benötigten Kühlluft. Wird keine Wärme benötigt, so kann durch eine manuelle bzw. thermostatische Umschaltung der Lüftungsklappen die Abluft ins Freie geleitet werden. Bei dieser Anwendung kann bis zu 94 % der Energie wieder rückgewonnen werden. Um einen Wärmeverlust zu verhindern, sollte die Entfernung zwischen den zu beheizenden Gebäuden möglichst kurz sein. Diese Art der Wärmerückgewinnung wird meistens bei kleineren bzw. mittleren Kompressoren oder ergänzend zu einer Wärmerückgewinnung über das Kompressoröl angewandt.

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2.       Heizungsrücklaufanhebung (Öleingespritzte Schraubenkompressoren)

Durch die Einbindung eines Wärmetauschers in den Ölkreislauf des Kompressors ist es möglich, bis zu 72 % der elektrischen Energie rückzugewinnen. Dabei können Wassertemperaturen von maximal 70 bis 75° C erreicht werden. Durch Anhebung der Rücklauftemperatur des Heizsystems ergibt sich der Einspareffekt. Die Einbindung ist sehr einfach und bedarf keiner speziellen Regelung oder Anpassungen im bestehenden Heizsystem. Wenn die Wärme im Heizsystem nicht benötigt wird, schaltet der Kompressor auf das primäre Luft- oder Wasserkühlsystem um. Damit bleibt die Druckluftversorgung weiterhin gesichert.
Durch die Kombination mit einer entsprechenden Be- und Entlüftungsanlage sowie mit einer Brauchwassererwärmung kann der Wirkungsgrad erheblich gesteigert werden.

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3.       Brauchwassererwärmung

Wie schon bei der Heizungstemperaturrücklaufanhebung wird ein Wärmetauscher in den Ölkreislauf eingebunden. Um den Öleinbruch in den Wasserkreis zu verhindern, wird ein Sicherheitswärmetauscher im Kompressor (Öl- Wasser) und einer im Speicher (Wasser- Wasser) eingebaut. Ein zusätzlich eingebautes Temperaturkonstanthalteventil verhindert bei geringer Auslastung des Kompressors eine ungewollte Absenkung der Temperaturen im Warmwasserspeicher. Je nach Leistung bzw. Verbrauch kann mithilfe eines Wärmerückgewinnungssystems der Heizkessel im Sommer abgeschaltet werden. In diesem Fall übernimmt der Kompressor die Brauchwassererzeugung.

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4.       Eigenständige Zusatzheizungsanlage (öleingespritzte Schraubenkompressoren)

Eine weitere einfache Möglichkeit besteht in der Installation einer eigenständigen Zusatzheizung. Das Thermostat der Wärmerückgewinnungsanlage wird etwas über dem Thermostat der bestehenden Heizung eingestellt. Wenn die Heizleistung des Kompressors nicht ausreicht oder der Kompressor nicht läuft, übernimmt die bestehende Heizungsanlage die Wärmeerzeugung.

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