Recuperación del calor Protege el medio ambiente y ahorra dinero

Transcripción

1 Recuperación del calor Series PTG, SWT

2 Por qué optar por la recuperación del calor? En realidad, la pregunta debería ser: Y por qué no optar por la recuperación del calor? Al fi n y al cabo, un compresor de tornillo convierte en calor casi toda la la energía que se le suministra. Alrededor del 2% de esa energía permanece en el aire comprimido producido, y un 2% aproximadamente es irradiado de manera descontrolada por el compresor al ambiente. Esto quiere decir que el 96% de la energía aplicada para producir aire comprimido queda a nuestra disposición para su aprovechamiento a través de los Intercambiadores, lo cual, teniendo en cuenta el incremento del precio de la electricidad, supone un capital creciente, y que puede ahorrarse perfectamente con los sistemas de recuperación del calor de KAESER KOMPRESSOREN. La recuperación del calor contribuye al ahorro energético y a la protección del medio ambiente Posible ahorro en los costos gracias a la recuperación del calor Recuperación del calor Protege el medio ambiente y ahorra dinero Calefacción por gas Calefacción de Diesel Recuperación del calor 96% Calor aprovechable Para sistemas con intercambiador de calor de placas Modelo de compresor l de ahorro anual con diesel para Tamaño del compresor pequeño mediano grande SM BSD 60 FSD kw kw kw USD USD USD Para detalles sobre el cálculo de los potenciales de ahorro, ver páginas 6 y 7. Ahorre dinero a pesar de la subida de la electricidad La tendencia del precio del diesel para viene siendo subir y subir, lo cual tiene repercusión también en el precio de otros medios energéticos. Ahora tiene una oportunidad para hacer frente a esa tendencia: Reduzca sus costos de energía recuperando el calor de su estación de compresores. Calefacción por aire caliente Canalizar el aire de refrigeración calentado por los compresores es un sistema muy efi caz para calentar estancias. De esta manera se puede aprovechar hasta el 96% de la potencia absorbida por un compresor para o bien para procesos. Ahorro en costos de energía gracias a la optimización técnica eléctrica Suministro de calor a sistemas de Es posible recuperar hasta un 76% de la potencia suministrada a los compresores a través de los sistemas de y agua caliente existentes. Así se reduce notablemente el consumo de energía primaria necesaria para y agua caliente. Inversión estación de aire comprimido Costos de mantenimiento Costos de energía Posible potencial de ahorro energético Observando los costos totales (cíclicos) de un sistema de aire comprimido vemos que la mayor parte de su costo corresponde al consumo energético. Incluso en los sistemas optimizados, el porcentaje del gasto en energía es como mínimo del 70%. Buena parte de estos costos puede ahorrarse gracias a la recuperación del calor. De hecho, es posible reducir los gastos anuales en varios miles de euros, al mismo tiempo que dejan de emitirse toneladas de a la atmósfera. Sepa cuánto puede ahorrar consultando las páginas 6 y 7. La recuperación del calor contribuye a reducir los costos y a proteger el medio ambiente En el caso de los compresores de tornillo es posible aprovechar hasta el 96% del calor derivado. Cada litro de diesel que deja de consumirse supone 2,727 menos de emitidos a la atmósfera, lo cual contribuye a cuidar los recursos naturales y a prevenir el cambio climático. Teniendo en cuenta los precios actuales de la energía, el periodo de amortización para sistemas de recuperación del calor es de medio año a un año aproximadamente (referido a intercambiadores de calor de placas para suministro del calor a sistemas de ). Los usuarios que ya cuentan con una estación de compresores también pueden aprovechar las ventajas de la recuperación del calor: Es posible aprovechar el aire caliente proveniente de compresores de tornillo KAESER ya instalados montando canales para tal fi n. Nuestra casa instala intercambiadores de calor de placas o de seguridad como opción en los compresores de tornillo nuevos (en modelos desde kw). Para compresores menos modernos, ofrecemos kits de equipamiento.

3 Diagrama de flujo de calor Los compresores convierten en energía calorífi ca el 100% de la electricidad que consumen. El diagrama de flujo de calor (derecha) muestra cómo se distribuye esa energía en los distintos puntos del compresor y cómo puede recuperarse: un 96% queda disponible para su recuperación, un 2% permanece en la corriente de aire comprimido, y otro 2% se deriva al ambiente. Entonces, de dónde viene la energía que se aprovecha al utilizar el aire comprimido? La respuesta es sencilla, y al mismo tiempo quizá sorprendente: Durante la compresión y al convertir energía eléctrica en calórica, el compresor carga el aire que aspira con un potencial energético determinado. Esta energía corresponde aproximadamente al 25% de la energía eléctrica absorbida por el compresor. Esa energía no se aprovecha hasta que el aire comprimido llega al punto de consumo y el aire se relaja, robando al hacerlo energía térmica del aire que lo rodea. Dependiendo de las pérdidas de presión y de la cota de fugas de cada sistema neumático, la cantidad de energía aprovechable en los puntos de consumo puede variar. aprox. 5% calor derivado por el motor aprox. 76 % de calor recuperable por la refrigeración del fl uido Diagrama de fl ujo de calor 100 % eléctrica absorbida total aprox. 96% de rendimiento térmico aprovechable para su recuperación aprox. % de calor recuperable por la refrigeración del fl uido 25 % Calor del ambiente 25 % l de energía del aire comprimido aprox. 2% de derivación de calor del compresor al ambiente aprox. 2% de calor que permanece en el aire comprimido Refrigeración inteligente Los compresores de tornillo modernos, totalmente encapsulados, son ideales para conseguir una buena recuperación del calor. Por ejemplo, el uso del calor derivado por medio de un sistema de canales de aire encierra un enorme potencial de ahorro, de hasta el 96% de la energía invertida. Este gran ahorro es posible tanto si se trata de compresores con refrigeración por inyección de aceite como de compresores de tornillo seco. Pero también vale la pena, y mucho, aprovechar el calor derivado por el compresor para sistemas de por agua caliente o para calentar agua corriente. Con este aprovechamiento indirecto del calor puede recuperarse hasta un 70% de la potencia consumida por el compresor, todo ello sin necesidad de invertir energía externa. En el caso de los compresores libres de aceite, este sistema de recuperación del calor sólo será posible si su refrigeración primaria se efectúa por agua. Aire de refrigeración aprovechable en un compresor de tornillo

4 Sistemas de intercambiadores de calor Con los sistemas de intercambiadores de calor PTG o SWT es posible aprovechar el calor derivado por los compresores para calentar agua corriente hasta 70 C o, en caso de necesidad, incluso hasta C. Los sistemas de intercambiadores de calor PTG están diseñados para el calentamiento de agua para sistemas de y de agua corriente para los usos habituales. Los sistemas con intercambiadores de calor de seguridad (SWT) son recomendables en los casos en que no se instala un circuito de agua intermedio y las exigencias de calidad del agua a calentar son altas. Sistemas de intercambiadores PTG Son la solución más económica para aprovechar el calor derivado por los compresores de tornillo. Campos de aplicación: Alimentación de sistemas de central Lavanderías Galvanización Calor para todo tipo de procesos que lo requieran Suministro de calor al sistema de Sistemas con intercambiadores de calor de seguridad SWT Los intercambiadores de calor de seguridad impiden que el agua y el fl uido refrigerante entren en contacto. Campos de aplicación: Industria alimenticia Calentamiento de agua potable Industria química y farmacéutica Cantinas y grandes cocinas Recuperación del calor por medio del aire caliente Si el objetivo es aprovechar el calor para un sistema de por aire caliente, se conducirá el aire caliente de refrigeración por medio de canales hasta donde sea necesario. De esta manera es posible calentar almacenes o talleres con el calor derivado por los compresores. Si llega el momento en que no se necesita más calor, el sobrante podrá expulsarse al exterior por medio de una trampilla. Es posible regular la temperatura en las estancias y mantenerla constante dosificando las corrientes (parciales) de aire caliente por medio de trampillas motorizadas y controladas termostáticamente. Instalación de canales de salida Campos de aplicación: Calefacción total o parcial para naves de producción o almacenes Apoyo en procesos de secado posteriores a tareas de lacado o lavado Formación de cortinas de aire caliente Precalentamiento del comburente en calderas de Canal de salida de aire para calentar estancias anexas

5 El ahorro en detalle Recuperación del calor por medio del aire caliente Todos los compresores de tornillo KAESER están preparados para la conexión de canales para la salida de aire. El montaje de dichos canales correrá a cargo del cliente. El aire de refrigeración caliente permite calentar estancias anexas. Sistemas de intercambiadores PTG Los compresores de tornillo a partir de la serie SM (desde 5,5 kw) pueden equiparse con intercambiadores de calor PTG. Dependiendo de las dimensiones del compresor, el sistema PTG se instalará en su interior o en el exterior del mismo. Sistema con intercambiadores de calor de seguridad SWT Igualmente, a partir de la serie de compresores de tornillo ASD es posible instalar intercambiadores de seguridad. El intercambiador SWT siempre irá instalado en el exterior del compresor. Ahorro gracias a la recuperación del calor por medio del aire caliente Para un compresor de tornillo SX 3 SX 4 SX 5 SX 7.5 SM 7.5 SM 10 SM SK SK AS AS 25 AS ASD 25 ASD ASD 40S ASD 40 BSD 40 BSD 50 BSD 60 CSD 60 CSD CSD 100S CSDX 100 CSDX 125 DSD 100 DSD 125 DSD 0 DSD 1 DSD 0 DSD ESD ESD 0 FSD 350 FSD 0 HSD 500 HSD 550 HSD 600 HSD 650 motor 2, ,5 5,5 7, Rendimiento térmico máx. disponible 2,8 3,6 4,5 6,1 6,8 9,0,8,2,5 18,0,8 24,9,8 24,6 29,7 35,6 35,0 43,1 53, Calentamiento Aire caliente del aire de aprovechable refrigeración Modelo kw kw MJ/h m³/h K (aprox.) El calor no se necesita sólo en invierno Naturalmente, es en invierno cuando más uso hacemos de la. Por otro lado, en primavera y en otoño puede que también la necesitemos, ya sea en mayor o menor medida: La se utiliza unas 00 h al año. Energía necesaria para (%) 100 % l de ahorro de Diesel Diesel para l En Energía consumida en al cabo del año Feb Marzo Abril Mayo Jun l de ahorro en 00 h l de ahorro en 00 h Jul Gas natural m³ Ag Sep Oct Nov Dic l de ahorro de gas Ahorro costos de calef. l de ahorro en 00 h l de ahorro en 00 h Ahorro costos de calef. 331,- 426,- 553,- 7,- 804, , , , , , , ,- 294,- 378,- 473,- 641,- 714,- 946, , , , ,- 2.2,- 2.6, , , ,- 5.6,- 2.9, ,- 4.0, ,- 5.5, , ,- 8.0, ,-.989,-.882,-.0,- 4.2, , , , , , , ,- Ahorro por medio de un sistema de intercambiadores PTG Para un compresor de tornillo SM 7.5 SM 10 SM SK SK AS AS 25 AS motor 5,5 7,5 9 Rendim. térmico máx. disponible Modelo kw kw MJ/h 4,6 6,2 8,3 9,4 12,0,0,8 17, Agua caliente Calentamiento a 70 C (ΔT 25 C) m³/h 0, 0, 0,29 0,32 0,41 0, 0,54 0,62 (ΔT 55 C) m³/h 0,07 0,10 0, 0, 0,19 0, 0,25 0,28 Emplazamiento del Sistema PTG int./ext. Ejemplo de cálculo del ahorro para un ASD 25 Para diesel para Rendimiento térmico máximo disponible:,8 kw Poder calorífi co por litro de diesel para : 9,861 kwh/l Grado de rendimiento de la de gasóleo: 0,9 Precio por litro de gasóleo para : 0,60 /l 1 kw = 1 MJ/h x 3,6 Ahorro de costos:,8 kw x 00 h 0,9 x 9,861 kwh/l x 0,60 /l = 2.7 l de ahorro de diesel Diesel calefac. l Para gas natural Ahorro costo calefac. Gas natural m³ Ahorro gracias a los sistemas de intercambiadores de calor PTG y SWT Para un compresor de tornillo ASD 25 ASD ASD 40S ASD 40 BSD 40 BSD 50 BSD 60 CSD 60 CSD CSD 100S CSDX 100 CSDX 125 DSD 100 DSD 125 DSD 0 DSD 1 DSD 0 DSD ESD ESD 0 FSD 350 FSD 400 HSD 500 HSD 550 HSD 600 HSD SFC 400 HSD 650 HSD SFC 5 motor Rendimiento térmico máx. disponible Modelo kw kw MJ/h,8 18,6,6 27,1 26,6 33,0 40,7 39,0 48,4 59, Agua caliente Calentamiento a 70 C (ΔT 25 C) m³/h 0,54 0,64 0,78 0,93 0,92 1,14 1,40 1,34 1,67 2,03 2,40 2,70 2, 2,60 3, 4,10 4,00 4, 5, 7,00 7,50 9, 10,80,70 12,80 12, 14,00,70 0,25 0,29 0,35 0,42 0,42 0,52 0,64 0,61 0,76 0,92 1,08 1,24 1,03 1,19 1,52 1,86 1,83 2,24 2,69 3,18 3,41 4,17 4, 5,31 5,83 5,53 6,34 6, , , , , , ,- Emplazamiento del Sistema PTG Emplazamiento del Sistema SWT (ΔT 55 C) m³/h int./ext. int./ext. Diesel l l de ahorro en 00 h l de ahorro de diesel l de ahorro en 00 h Gas natural m³ l de ahorro de gas Ahorro costos calefac..251,-.460, ,- 23.8,-.765,-.726, ,-.149, , ,-.868,- 25.0, , ,-.953,- 36.2, , , ,- 47.0, , , , ,- 4.9, , , ,- 544,- 734,- 982,- 483,- 651,- 872,- 1.2,- 1.4,- 988, , , ,- 2.8, , , ,- Rendimiento térmico máximo disponible:,8 kw Poder calorífi co por m³ de gas: 10 kwh/m³ Grado de rendimiento de la de gas: 1,05 Precio por m³ de gas: 0,70 /m³ 1 kw = 1 MJ/h x 3,6 Ahorro de costos:,8 kw x 00 h 1,05 x 10 kwh/m³ x 0,70 /m³ = l de ahorro en 00 h l de ahorro de gas l de ahorro en 00 h Ahorro costos de 2.493, , ,- 4.2,- Ahorro costos de 2.2, ,- 3.5, , ,- 5.6,- 6.4, ,- 4.6, ,- 6.2, ,- 9.7, , , , , , , ,- 10.4,-.989,-.1, , , ,-.586,-.667,- 18.6,-.558,-.387,-.028,- 27.3, ,- 24.0, , , ,-.533, ,- 49.3, , , , , ,-

6 KAESER: siempre cerca de usted KAESER KOMPRESSOREN está presente en todo el mundo como uno de los fabricantes de compresores de tornillo más importantes. Sus fi liales y socios distribuidores permiten a usuarios de más de países disponer de las soluciones de aire comprimido más modernas, fi ables y económicas. Especialistas e ingenieros con experiencia le ofrecen un asesoramiento completo y soluciones en todos los campos del aire comprimido. Además, la red informática global del grupo internacional de empresas KAESER permite a todos los clientes el acceso a sus conocimientos. Y para terminar, la red de asistencia técnica, con personal altamente cualifi cado, garantiza la disponibilidad de todos los productos KAESER. KAESER COMPRESORES DE COLOMBIA LTDA. Transversal 95 bis A No. 25D-55 Fontibón Centro Industrial la Rábida Bogotá D.C. Phone: (+57) (1) Fax: (+57) (1) info.colombia@kaeser.com Bogotá Tel.: +57 (1) Barranquilla Tel.: +57 (5) Bucaramanga Tel.: +57 (7) Cali Tel.: +57 (2) / 49 Cartagena Tel.: +57 (5) 668 Medellín Tel.: +57 (4) al Pereira Tel.: +57 (6) Ubaté Tel.: +57 (1) P-6CO.1/ salvo modifi caciones técnicas