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Recuperación energética en compresores

En la actualidad, la optimización del uso de la energía en la industria a causa de los elevados costes de la electricidad ha generado un auge en sistemas de recuperación de calor en sistemas compresores.

Los pequeños compresores pueden usar aletas para disipar calor en la carcasa del compresor, pero en los grandes compresores el aire normalmente se enfría mediante intercambiadores de calor, denominados intercoolers, y usarla como fuente para otros propósitos útiles.

La recuperación de calor ofrece la oportunidad de redirigir el calor generado por el compresor a otros espacios o usos que requieran calor. Haciendo esto, se puede reducir los costes de producción de energía térmica.

Recuperación de Calor 04Gran parte del consumo de los sistemas compresores se convierte en calor, por lo que es importante indicar que la recuperación de energía es una forma efectiva de rentabilizar el consumo energético, y el motivo es que en los procesos de compresión el 94 % de la energía queda disponible para recuperarla como calor.

La recuperación de calor es ideal donde el compresor en cuestión se encuentra cerca de un área que requiera calor recuperado. Esto no tiene por qué ser siempre así, siendo posible su acumulación y transporte por conducciones a puntos que están situados lejos del compresor. Como resultado, el coste de inversión para un sistema de recuperación de calor variará dependiendo de la localización del compresor del área que requiere calor.

Para determinar la energía y el ahorro en costes de implementación del sistema de recuperación de calor, primero se debe valorar la demanda de calor en el área que rodea la instalación. Esta valoración se compara con las horas de funcionamiento del sistema de aire comprimido. De esta forma se podrá calcular el ahorro que se obtendrá con la implantación del sistema de recuperación de calor.

Otra cuestión interesante es que la recuperación de calor de los compresores puede también efectuarse sobre sistemas de compresores existentes. Para determinar la viabilidad, es necesario acometer un análisis que valore el calor generado. Este análisis puede derivarse del tiempo de funcionamiento del compresory sus caracteristicas.

Como conclusión, la recuperación y reutilización del calor generado por el sistema para el calentamiento de espacios y agua reducirá los costes asociados con el suministro de energía y optimizará los sistemas de compresores.

Si desea saber más acerca de los sistemas de recuperación de calor en sistemas compresores no dude en ponerse en contacto con nostros. También puede visitar nuestra web, donde podrá obtener más información acerca de nuestros servicios.


Ejemplo práctico de recuperación energética en Sistemas Compresores

CompAir reduce los costes energéticos de una panadería

Sólo tres meses después de instalar los dos compresores L110S de velocidad fija y el compresor L132RS de velocidad variable, junto con el sistema de recuperación de calor de CompAir, un proveedor destacado de productos de panadería puede conseguir un ahorro de energía anual de aproximadamente 225 000 €, con una recuperación de la inversión en menos de dos años.

La compañía se embarcó recientemente en un periodo de inversión, con el objetivo de mejorar su equipamiento y procesos para asegurar niveles de producción constantes. El aire comprimido se usa a lo largo del proceso de producción, 24 horas al día, para ayudar a producir más de dos millones de productos panaderos cada semana. Los compresores de la planta ya existentes, que tenían más de 20 años, ya no producían una fuente de aire eficiente, así que la compañía optó por revisar su sistema de aire comprimido.

Compresor L132RSAire ineficiente
La panadería había usado con anterioridad cuatro compresores de velocidad fija, tres de ellos eran máquinas CompAir. Debido a su antigüedad y al hecho de que estuvieron funcionando constantemente, los compresores empezaban a ser ineficientes y caros de mantener.

Una inspección completa de aire, incluyendo una prueba de fugas, desveló que, con la instalación de tres nuevos compresores, así como de una unidad de regulación de velocidad, un sistema de recuperación de calor y una controladora SmartAir Master, el cliente podría beneficiarse de un ahorro energético considerable.

Los compresores L132RS, de velocidad variable, y L110, de velocidad fija, producen la cantidad adecuada de aire según las necesidades, lo que significa que los compresores siempre funcionan con una eficiencia óptima. La unidad develocidad fija adicional actúa como un compresor en espera que se utiliza durante trabajos esenciales de mantenimiento.

Además, la controladora SmartAir Master de CompAir ayuda a reducir el consumo de energía haciendo funcionar todos los compresores de la red en la banda de presión más estrecha. La capacidad de monitorización remota de la unidad permite que el operador visualice el funcionamiento del sistema y detecte cualquier error a través de un ordenador. También permite equilibrar las horas de funcionamiento para que ningún compresor se utilice más o menos que los demás.

Recuperación de calor
Normalmente, casi toda la energía que consume un compresor se convierte en calor y se pierde. Los tres compresores vienen de fábrica con intercambiadores de calor de placa deaceite a agua de CompAir, que permite recuperar hasta el 72% de la energía consumida. El sistema de recuperación de calor permite que la fuente de agua de la caldera de la compañía sea precalentada, lo que ayuda a reducir el consumo anual de gas natural de la compañía, ahorrando así aproximadamente 167 000 € al año.

Filtrado
Con el fin de cumplir con los estrictos requisitos de higiene de la industria alimentaria, es importante general aire limpio y seco. Por eso, la compañía decidió instalar un secador desecante con regeneración de vapor de CompAir, así como filtros y aceite adecuados para alimentos. El nuevo sistema proporcionará un ahorro de energía anual de aproximadamente 225 000 €, con una recuperación de la inversión en menos de dos años.

Recuperación de calor en compresores, ¿por qué es interesante?

El aire comprimido es una forma de energía limpia, segura y eficaz. Para su producción, el aire atmosférico (a 1 bar de presión) es comprimido mecánicamente mediante un compresor. Este proceso sigue las leyes de la termodinámica con lo que un incremento en la presión supone un aumento del calor.

Vemos, pues, que la generación de aire comprimido y la producción de calor van cogidas de la mano. Además, la proporción de energía eléctrica consumida que se transforma en calor es mucho mayor que la que se dedica a producir aire comprimido.

Hasta ahora, hemos visto los compresores como máquinas generadoras de aire comprimido, despreciando la producción de calor que tiene lugar en los mismos, simplemente expulsándolo a la atmósfera.

Por otro lado, en los procesos industriales  es muy común el empleo de energía térmica, por ejemplo en:

– Calefacción de instalaciones,

– Sistemas de agua caliente o vapor,

– Hornos para alimentos,

– Calderas a vapor,

– Secadoras industriales,

– Equipos de procesos: calefacción, limpieza, esterilización, ebullición, fusión…

Ya es posible recuperar hasta el 94% del calor producido en los compresores y aprovecharlo para estos usos. Y de esta forma reducir tanto la factura energética como las emisiones de CO2.

Si quiere ver cuánto podría ahorrar, Compair pone a su disposición una calculadora. También puede ponerse en contacto con nosotros para informarse sobre cómo puede mejorar la eficiencia de su sistema de aire comprimido en este y en otros aspectos. Además puede consultar un estudio del ITE sobre eficiencia energética en el sector industrial.

 

Recuperación de energía térmica en compresores

Para generar aire comprimido partimos de la conversión de energía eléctrica en energía mecánica. Esta energía mecánica es empleada por el compresor para «presionar» el aire. En este proceso no toda la energía mecánica pasa al aire comprimido, sino que una gran cantidad (del orden del 80 al 90%) se convierte en energía térmica. Esta energía térmica provoca que el compresor necesite un sistema de refrigeración, como mínimo para mantener su propia temperatura dentro de unos límites. Además, el aire comprimido obtenido también habrá de ser refrigerado. En total, alrededor del 95% de la energía inicial se transforma en calor.

Es posible instalar un recuperador de calor que recupere hasta el 80% de este calor. Y no sólo en máquinas nuevas. También es posible instalar fácilmente este sistema sobre el terreno  en cualquier compresor.

Se obtiene así agua caliente, que se puede utilizar para:

– procesos industriales,

– lavado,

– agua caliente sanitaria (ACS),

– calefacción,

– secado…

O aire caliente para soplado, etc.

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Si quiere conocer mejor cómo se puede adaptar este sistema a su sistema de producción, puede contactar con Suministros Airpres.