Wärmerückgewinnung. für Warmluft- und Warmwasseranwendungen.

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1 für Warmluft- und Warmwasseranwendungen

2 Warum Wärme zurückgewinnen? Spart Geld und schont die Umwelt Eigentlich müsste die Frage lauten: Warum nicht? Schließlich wandelt jeder Schraubenkompressor die ihm zugeführte (elektrische) Antriebsenergie zu 0 Prozent in Wärmeenergie um. Von dieser Energie lassen sich bis zu 6 % zum Beispiel für Heizzwecke zurückgewinnen. Das senkt den Primärenergieverbrauch und verbessert die Gesamtenergiebilanz erheblich. Ersparnis Wärmerückgewinnung 0 % gesamte elektrische Leistungsaufnahme % Umgebungswärme % Energiepotential Druckluft Wärme im Kompressor Ein Schraubenkompressor wandelt die ihm zugeführte elektrische Antriebsenergie zu 0 Prozent in Wärmeenergie um. Das Wärmefluss-Diagramm (links) zeigt, wie sich diese Energie im Kompressorsystem verteilt und wie weit sie sich zurückgewinnen lässt: Gasheizung 24 bis 47. /Jahr Ölheizung 274 bis 46. /Jahr bis zu 6 % nutzbare Abwärme ca. 5 % Abwärme vom Antriebsmotor ca. 76 % durch Kühlung des Fluids rückgewinnbare Wärme ca. 6 % für Wärmerückgewinnung nutzbare Wärme ca. % durch Kühlung der Druckluft rückgewinnbare Wärme ca. 2 % Wärmeabgabe der Kompressoranlage an die Umgebung ca. 2 % Wärme, die in der Druckluft verbleibt Etwa 6 Prozent stehen zur Wärmerückgewinnung bereit, zwei Prozent verbleiben als Wärme in der Druckluft und zwei Prozent 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 Prozent der elektrischen Leistungsaufnahme des Kompressors. Nutzbar wird es erst, wenn die Druckluft sich am Ort ihres Verbrauchs wieder entspannt und dabei ihrer Umgebung Wärmeenergie entzieht. Je nach Druck- und Leckageverlusten im Druckluftsystem lässt sich mehr oder weniger dieser Energie nutzen. Elektrische Leistung für Plattenwärmetauscher-Systeme Kompressorgröße klein mittel groß Kompressortyp SM BSD 3 FSD 471 Alle Details zur Berechnung der Einsparpotenziale siehe Seiten und 11. Motornenn kw kw 0 kw Einsparpotentiale pro Jahr bei Heizöl kg CO kg CO kg CO 2 2 3

3 Minimieren des Primärenergieverbrauchs beim Heizen Moderne Schraubenkompressoren in vollgekapselter Bauweise eignen sich hervorragend zur Wärmerückgewinnung. Insbesondere die direkte Nutzung der Abwärme über ein Luftkanalsystem erschließt das hohe Wiederverwertungspotential von 6 Prozent der eingesetzten Energie. Das gilt unabhängig davon, ob es sich um einen Kompressor mit Fluideinspritzkühlung oder um einen trocken verdichtenden Schraubenkompressor handelt. bis zu 6 % als Wärme nutzbar Alles spricht für Abwärmenutzung Ein Kompressor wandelt die ihm zugeführte elektrische Antriebsenergie zu 0 Prozent in Wärmeenergie um. Davon stehen bis zu 6 Prozent zur Wärmerückgewinnung bereit. Nutzen Sie dieses Potential! Heizen mit Warmluft Mit der erwärmten Kühlluft des Kompressors lassen sich Räume über Luftkanäle sehr effektiv beheizen. So lassen sich bis zu 6 Prozent der einem Kompressor zugeführten elektrischen Leistung zur Raum- oder zur Prozessheizung nutzen. Heizen benachbarter Räume Beim Nutzen der Abwärme zur Warmluftheizung leiten Luftkanäle die erwärmte Kühlluft gezielt an die Orte, die zu beheizen sind. So lassen sich beispielsweise Lagerräume oder Werkstätten mit Kompressor-Abwärme beheizen. 4 5

4 Minimieren des Primärenergieverbrauchs bei Prozess-, Heiz- und Brauchwassererwärmung Warmes Heiz- und Brauchwasser bis zu 70 C, bei Bedarf auch bis zu 0 C, lässt sich mit Wärmetauscher-Systemen aus der Kompressor-Abwärme erzeugen. Zum herkömmlichen Nutzen der Abwärme zum Erwärmen von Heiz- und Brauchwasser sind die Plattenwärmetauscher-Systeme PTG vorgesehen. Speziell abgesicherte Wärmetauscher kommen zum Einsatz, wenn kein weiterer Wasserkreislauf zwischengeschaltet ist, und höchste Anforderungen an die Reinheit des zu erwärmenden Wassers gestellt werden, wie dies zum Beispiel bei Reinigungswasser in der Lebensmittelindustrie der Fall ist. bis zu +70 C heiß Prozess-, Heiz- und Brauchwasser Mit den Wärmetauschersystemen PWT lässt sich aus der Kompressorabwärme Warmwasser mit Temperaturen bis zu 70 C erzeugen. Höhere Temperaturen auf Anfrage. Wärme in Heizsysteme einspeisen In Warmwasser-Heizsystemen und Brauchwasseranlagen lassen sich bis zu 76 Prozent der einem Kompressor zugeführten Leistung nutzen. Dies reduziert den Primärenergiebedarf zum Heizen erheblich. Plattenwärmetauscher PTG Wo es gilt, mit der Abwärme von Schraubenkompressoren Heiz- und Brauchwasser zu erwärmen oder Prozesswärme zu erzeugen, sind hochwertige Plattenwärmetauscher die erste Wahl. 6 7

5 Ausstattung Wärmetauscher () Warmluft-Wärmerückgewinnung Bei allen KAESER-Schraubenkompressoren ist der Anschluss von Abluftkanälen vorgesehen. Die Kanäle werden bauseits montiert. Mit der erwärmten Kühlluft lassen sich Räume beheizen. Anwendungsgebiete: Trocknungsprozesse, Heizen von Hallen und Gebäuden, Torschleieranlagen, Vorwärmen von Brennerluf. Plattenwärmetauscher-System PTG Schraubenkompressoren ab der Baureihe SM (ab 5,5 kw) lassen sich mit PTG-Systemen ausrüsten. Je nach Größe der Anlage wird das PTG-System in den Kompressor eingebaut oder extern installiert. Anwendungsgebiete : Einspeisen in Zentralheizungen, Wäschereien, Galvanik, allgemeine Prozesswärme, Reinigungswasser in der Lebensmittelindustrie, Schwimmbeckenaufheizung, Warmwasser für Dusch- und Waschräume luftgekühlter Schraubenkompressor Warmwasser Warmwasserspeicher Kaltwasser Warmwasserheizung Dusche Röhrenwärmetauscher Abb.: Schema Wärmerückgewinnung Für wassergekühlte Anlagen sind je nach vorhandener Wasserqualität wahlweise integrierte Platten- oder Rohrwärmetauscher verfügbar. Unsere Druckluft-Fachleute beraten Sie, welche Ausführung für Ihre spezielle Anwendung die richtige Wahl ist. Erforderliche Heizenergie im Jahresverlauf Erforderliche Heizenergie (%) 0 % Wärme nicht nur im Winter notwendig Dass im Winter geheizt werden muss, versteht sich von selbst. Allerdings ist auch in den Übergangs-Monaten mehr oder weniger Heiz erforderlich: Heizenergiebedarf besteht während rund 00 Stunden im Jahr. Feb Jan März April Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Abb.: Innenaufbau eines Kompressors System aus Plattenwärmetauscher, Thermoventil und kompletter Verrohrung

6 Technische Daten Einsparungen durch Warmluft-Wärmerückgewinnung Einsparungen durch Plattenwärmetauscher-System PTG Typ bei max. Über- druck Motor- nenn- Maximal verfüg- bare Wärme- nutzbare Warmluft- menge Kühl- luftauf- heizung Heizöl Heizöl-Einsparpotential CO2 Erdgas Erdgas-Einsparpotential CO2 Einsparung Einsparung Typ bei max. Über- druck Motor- nenn- Maximal verfüg- bare Wärme- Warmwassermenge Aufheizung auf 70 C Platzierung des PTG- Systems Heizöl-Einsparpotential Heizöl CO 2 Einsparung Erdgas-Einsparpotential Erdgas CO 2 Einsparung bar kw kw MJ/h m³/h K (circa) l kg /Jahr m³ kg /Jahr bar kw kw MJ/h (ΔT K) m³/h (ΔT 55 K) m³/h int./ext. l kg /Jahr m³ kg /Jahr SX 3 SX 4 SX 6 SX SM SM 12 SM SK SK ASK 2 ASK 34 ASK 40 2, ,5 5,5 7, ,7 3,4 4,4 6,0 6,,0 11, 13,2,5 1,4, 26, ,- 3,- 446,- 60,- 24,- 357,- 462,- 6,- 6,- 13,- 1.16,- 714,- 46, ,- 1.33, ,- 1.37, ,- 1.66, ,- 2.71,- 1.33,- 2.35,- 2.,- SM SM 12 SM SK SK ASK 2 ASK 34 ASK 40 ASD 35 ASD 40 ASD 50 ASD 60 5,5 7, ,6 6,2,3,4 12,0 13,6, 1,,2 1,1,6 26, , 0, 0,2 0,32 0,41 0,47 0,5 0,6 0,52 0,62 0,74 0,2 0,07 0, 0,13 0, 0,1 0, 0,26 0,31 0,24 0,2 0,34 0,42 extern extern , ,- 2.,- 3.56, ,- 62,- 42,- 43,- 651,- 72,- 53,- 1.2,-, ,- 1.37, ,- 2.00,- 1.42,- 1.7,- 2.00,- 2.12, , ,- 3.7,- ASD 35 ASD 40 ASD 50 ASD 60 BSD 65 BSD BSD 3 CSD 5 CSD 5 CSD 1 CSDX 140 CSDX 5 DSD 1 DSD 1 DSD 5 DSD 240 DSDX 2 DSDX 5 ESD 352 ESD 442 FSD 471 FSD ,2 23, 2,3 34, 35,2 43,4 52, ,- 3.,- 3.27,- 4.71,- 2.2, ,- 3.64,- 4.,- 4.,- 5.6, ,- 4.,- 6.07,- 7.23, ,-.33,-.141,- 6.,-.64,-.505, , , , , ,- 12.0,-.266, ,- 11.,- 13.4,-.07,-., , ,-.02, ,- 2.2, ,-.53, ,- 37.5,- 46.,- 3.36,- 47.,- BSD 65 BSD BSD 3 CSD 5 CSD 5 CSD 1 CSDX 140 CSDX 5 DSD 1 DSD 1 DSD 5 DSD 240 DSDX 2 DSDX 5 ESD 352 ESD 442 FSD 471 FSD 571 HSD 662 HSD 7 HSD 72 HSD ,1 33,5 40,1 3,6 4,4 5, ,3 1, 1,3 1,33 1,67 2,03 2, 2,0 2, 2,40 3,00 3,70 3,60 4,50 5,0 6,0 7,40,,0 11,1 12,0 12, 0,42 0,52 0,63 0,60 0,76 0,2 1,03 1, 0,6 1,11 1,3 1,6 1,64 2,04 2,6 3, 3,37 4, 4,56 5,06 5, 5,6 extern ,- 4.52,- 5.4,- 5., ,- 7.7,-.24,-.,-.24,-.600,- 11., ,- 23.7, , , , ,- 4.62,- 5.6, ,- 6.77,-.264,-.244,- 11.4,-.543,-.44,- 12.3,- 14.6,- 14.,-.57, ,- 1.7, , ,-.112,- 37.5, , , , ,- 40.7,-.23, , ,- HSD 662 HSD 7 HSD 72 HSD , , , ,- 2.5,- 3., , ,- Einspar-Rechenbeispiel für ASD 35 Einspar-Rechenbeispiel für ASD 35 für Heizöl für Erdgas für Heizöl für Erdgas Wärme:,2 kw Wärme:,2 kw Wärme:,2 kw Wärme:,2 kw Heizwert je Liter Heizöl:,61 kwh/l Heizwert je m³ Erdgas:,2 kwh/m³ Heizwert je Liter Heizöl:,61 kwh/l Heizwert je m³ Erdgas:,2 kwh/m³ Wirkungsgrad Heizöl-Heizung: 0, Wirkungsgrad Erdgas-Heizung: 1,05 Wirkungsgrad Heizöl-Heizung: 0, Wirkungsgrad Erdgas-Heizung: 1,05 Preis je Liter Heizöl: 0,60 /l (1 kw = 1 MJ/h x 3,6) Preis je m³ Erdgas: 0, /l (1 kw = 1 MJ/h x 3,6) Preis je Liter Heizöl: 0,60 /l (1 kw = 1 MJ/h x 3,6) Preis je m³ Erdgas: 0, /l (1 kw = 1 MJ/h x 3,6),2 kw x 00 h 0, x,61 kwh/l x 0,60 /l = pro Jahr,2 kw x 00 h 1,05 x,2 kwh/m³ x 0, /l = 2.2 pro Jahr,2 kw x 00 h 0, x,61 kwh/l x 0,60 /l = pro Jahr,2 kw x 00 h 1,05 x,2 kwh/m³ x 0, /l = 2.12 pro Jahr Hinweis: Die Einsparpotenziale beziehen sich auf betriebswarme Kompressoren mit / / bar max. Überdruck. Bei anderen Drücken können sich andere Werte ergeben. Hinweis: Die Einsparpotenziale beziehen sich auf betriebswarme Kompressoren mit / / bar max. Überdruck. Bei anderen Drücken können sich andere Werte ergeben. 11

7 Auf der ganzen Welt zu Hause Als einer der größten Kompressorenhersteller und Druckluft-Systemanbieter ist KAESER KOMPRESSOREN weltweit präsent: In mehr als 0 Ländern gewährleisten Niederlassungen und Partnerfi rmen, dass Anwender hochmoderne, effi ziente und zuverlässige Druckluftanlagen nutzen können. Erfahrene Fachberater und Ingenieure bieten umfassende Beratung und entwickeln individuelle, energieeffi ziente Lösungen für alle Einsatzgebiete der Druckluft. Das globale Computer-Netzwerk der ationalen KAESER- Firmengruppe macht das Know-how dieses Systemanbieters allen Kunden rund um den Erdball zugänglich. Die hochqualifi zierte, global vernetzte Vertriebs- und Service-Organisation sichert weltweit höchstmögliche Verfügbarkeit aller KAESER-Produkte und -Diensten. KAESER KOMPRESSOREN SE 64 Coburg Postfach 43 GERMANY Telefon Fax produktinfo@kaeser.com Kostenlose Service-Nummer: P-6D Technische Änderungen vorbehalten!.24/