Benytte spillvarme DRIFTSSIKKER OG EFFEKTIV. Kaeser Kompressoren SE / / Side 1

Transkript

1 Benytte spillvarme DRIFTSSIKKER OG EFFEKTIV Kaeser Kompressoren SE / / Side 1

2 Kostnadsfordeling Energiandeler for industrielt benyttede elektriske motorer (EU) energiforbruk 2000: 80 mrd kwt antatt energiforbruk 2015: 127 mrd kwt 16% 7% 2% 35% Andre motorer 18% 22% Pumper Trykkluftkompressorer Vifter Kjølekompressorer Transportinnretninger Innsparingspotensial i Europa 2,5 mrd euro Kaeser Kompressoren SE / / Side 2

3 Kostnadsfordeling Kostnadsstruktur i optimerte trykkluftstasjoner Energikostnader kompressorer Energikostnader etterbehandling Vedlikeholdskostnader kompressorer Vedlikeholdskostnader etterbehandling Grunnlag 0,15 /kwh Investeringskostnader kompressorer Investeringskostnader etterbehandling Installasjonskostnader / prosesstyringsteknikk Kondensat etterbehandling totalt Igangsetting / opplæring Kapasitet 20 m³/min Driftstimer pr. år t opptil 7,5 bar Løpetid 5 år Luftkjøling Rentesats 6 % Trykkluftkvalitet Olje 1 (ihht. ISO ) Støv 1 Vann 4 Prosentangivelser er ca.-verdier. Kaeser Kompressoren SE / / Side 3

4 Kostnadsfordeling Energi / vedlikehold / kapitalbetjening Sammensetning av trykkluftkostnader ved ett- eller flerskifts drift Grunnlag Strømkostnader 0,08-0,15 /kwh Avskrivingstid 5 år Renter 6 % Energikostnader Kapitalbetjening timer/år timer/år timer/år Vedlikeholdskostnader Kaeser Kompressoren SE / / Side 4

5 Bruksområder Bruksområder for varmegjenvinning Varmluftoppvarming for driftsrom Varmluft for tørkeprosesser Konstruksjon av varmluftsluser Forvarming av brennerens primærluft Romtemperering Innmating i sentralvarmeanlegg Varmtvann for dusjog vaskerom Rengjøring av arbeidsstykker Galvanisering Driftsvann for kantiner og storkjøkken Oppvarming av svømmebasseng Rengjøringsvann i næringsmiddelindustrien Kaeser Kompressoren SE / / Side 5

6 Bruksområder Bruksområder for varmtvann ca. 5 % + 80 C 80 C ca. 50 % 70 C Byggoppvarming turtemperatur 60 C ca. 30 % 50 C Varmtvann turtemperatur ca. 15 % 40 C 30 C Forvarming av varmtvann, prosessvann, forsyningsluft, gulvoppvarming Kaeser Kompressoren SE / / Side 6

7 Varmegjenvinning ved skruekompressorer Varmeflyt 100 % totalt elektrisk effektopptak 25 % omgivelsevarme ca. 5 % spillvarme fra drivmotoren ca. 76 % gjenvinnbar varmeeffekt fra oljekjøler ca. 96 % varmeeffekt som kan brukes til varmegjenvinning ca. 15 % gjenvinnbar varmeeffekt ved kjøling av trykkluften ca. 2 % varmeavgivelse fra kompressoranlegget til omgivelsene ca. 2 % varmeeffekt som blir værende i trykkluften 25 % energipotensial trykkluft Kaeser Kompressoren SE / / Side 7

8 Romoppvarming med varme fra kjøleluft Sommer - utluft Vinter - oppvarming Tilluft Omluft 96 % av det elektriske effektopptaket kan benyttes til for eksempel romoppvarming. Kaeser Kompressoren SE / / Side 8

9 Romoppvarming med varme fra kjøleluft Innsparinger med varmluftoppvarming Regneeksempel: luftkjølt skruekompressor av typen CSD 85 Kompressorakseleffekt: Motorvirkningsgrad: Varmeperiode: Kompressors driftstid: Pris på fyringsolje: Oljens brennverdi: Fyringens virkningsgrad: Totalt effektopptak: 48,3 kw 0,94 (IE3) 125 dager 8 timer/dag 5,60 kr/l 35,5 MJ/l = 9,87 kwh/l (1 MJ = 0,278 kwh) 0,9 51,4 kw Utnyttbar varmeeffekt i varmluften: = 96 % av det totale effektopptaket = 0,96 x 51,4 kw = 49,32 kw Innsparing: utnyttbar energi x lasttimer x brennoljepris Oljens brennverdi x fyringens virkningsgrad 49,32 kw x t x 5,60 kr/l 9,87 kwh/l x 0, ,- ved lasttimer pr. år Kaeser Kompressoren SE / / Side 9

10 Romoppvarming med spillvarme Eksempel på varmebehov Regneeksempel: luftkjølt skruekompressor Oppvarming av en bygning med et areal på 500 m² Energiforbruk: Varmeperiode: Kompressorens kjøretid: 100 kwt/(m² / år) 125 dager 8 timer/dag Totalt forbruk av energi til oppvarming i året: 500 m² x 100 kwt/(m²/år) = kwt / år pr. dag: kwt / år 125 dager / år = 400 kwt / dag Utnyttbar varmeeffekt fra kompressoren: 50 kw Kaeser Kompressoren SE / / Side 10 utnyttbar energi pr. dag: 50 kw x 8 timer / dag = 400 kwt / dag Sikkerhetsreserver må alltid tas med i beregningen

11 Varmtvannsbenyttelse Varmevekslersystem ved væskekjølte skruekompressorer VGS kaldtvann Trykkluft Innsugingsluft varm kjølevæske platevarmeveksler termoventil for varmeveksler termoventil for innvendig væskekretsløp kjøler vifte VGS varmtvann Kaeser Kompressoren SE / / Side 11

12 Varmtvannsutnyttelse Varmevekslersystem ved tørrkomprimerende skruekompressorer (med vannkjøling) Sikkerhetskjølesystem VGS kaldtvann Primært kjølevannsinntak Primært kjølevannsuttak VGS kaldtvann VGS varmtvann Innsugingsluft Kjølevannsuttak Kjølevannsinntak Trykkluft etterkjøler (tilleggsutstyr) Trykkluft Kaeser Kompressoren SE / / Side 12

13 Varmtvannsutnyttelse Eksempler på varmtvannsutnyttelse Varmeveksler (innvendig) luftkjølt skruekompressor Sentralfyring Varmtvannsbereder Dusj Kaeser Kompressoren SE / / Side 13

14 Varmtvannsutnyttelse Installasjonseksempel prosessanlegg Kjedetransportanlegg kjøleluft Vann varmt Vann kaldt Bad 1 Romtermostat Trykkluft Væske ut Pumpe Bad 2 Tilluft Ribberørvarmevekslere Kompressor luftkjølt Væske inn Kaeser Kompressoren SE / / Side 14

15 Varmtvannsutnyttelse Innsparing ved oppvarming av vann Regneeksempel: luftkjølt skruekompressor av typen CSD 85 Total opptakseffekt: 52,5 kw Varmeperiode: 125 dager Kompressors driftstid: 8 timer/dag Pris på fyringsolje: 5,60 kr/l Oljens brennverdi: 35,5 MJ/l = 9,87 kwh/l (1 MJ = 0,278 kwh) Fyringens virkningsgrad: 0,9 Utnyttbar varmeeffekt til oppvarming av vann: = 76 % av opptakseffekten = 0,76 x 52,5 kw = 39,9 kw Innsparing: utnyttbar energi x lasttimer x brennoljepris Oljens brennverdi x fyringens virkningsgrad = = 39,9 kw x h x 5,60 kr/l 9,87 kwh/l x 0, ,- ved lasttimer pr. år Kaeser Kompressoren SE / / Side 15

16 Varmtvannsutnyttelse Total innsparing: oppvarming av vann + varmluft Regneeksempel: luftkjølt skruekompressor av typen CSD 85 Oppvarmet vannmengde pr. time ved inngangstemperatur: 20 C, utgangstemperatur: 50 C Kalorimetrisk ligning: Q = m x c x T Q = varmeeffekt, m = massestrøm, c = spes. varmekapasitet, T = temperaturforskjell Tallverdier som eksempel: Q = 39,9 kw c vann = 4,18 kj/ (kg K) T = 30 K 1 kw = kj/t m = = 39,9 kw x ,18 kj/ (kg K) x 30 K = kg/t = 1,1 m 3 /t varmtvann Energi som blir igjen til romoppvarming: = 20 % av det totale effektopptaket = 0,20 x 52,5 kw = 10,5 kw Q c x T kj / t kw Innsparing: utnyttbar energi x lasttimer x brennoljepris Oljens brennverdi x fyringens virkningsgrad = 10,5 kw x h x 5,60 kr/l 9,87 kwh/l x 0,9 Totalinnsparing: ,- (oppvarming av vann) 6 616,- (varmluftutnyttelse) ,- ved lasttimer pr. år = 6 616,- Kaeser Kompressoren SE / / Side 16

17 Kostnadsfordeling Kostnadsstruktur i optimerte trykkluftstasjoner Energikostnader kompressorer Energikostnader etterbehandling Vedlikeholdskostnader kompressorer Vedlikeholdskostnader etterbehandling Investeringskostnader kompressorer Investeringskostnader etterbehandling Installasjonskostnader / prosesstyringsteknikk Kondensat etterbehandling totalt Igangsetting / opplæring Grunnlag 0,15 /kwh Ytelse 20 m³/min Driftstimer pr. år t opptil 7,5 bar Løpetid 5 år Luftkjøling Rentesats 6 % Trykkluftkvalitet Olje 1 (ihht. ISO ) Støv 1 Vann 4 Prosentangivelser er ca.-verdier. Kaeser Kompressoren SE / / Side 17

18 Støtteordninger Kaeser Kompressoren SE / / Side 18

19 Støtteordninger Kaeser Kompressoren SE / / Side 19

20 Støtteordninger Kaeser Kompressoren SE / / Side 20

21 Sammendrag av benyttelse av spillvarme I en kompressor omgjøres opptil 96% av den tilførte elektriske energien til varme Utnyttelse av spillvarme ved bruk av oppvarmet kjøleluft til romoppvarming Varmeoverføring med varmeveksler mellom kjøleolje og vann Varmeutnyttelse ved tørrkomprimerende skruekompressorer via luft/vann og kjøleolje/vann Sikkerhetsvarmeveksler ved direkte bruk av vannet som drikkevann Enova - Støtte til energitiltak i industrien / Energiledelse Sjekk også lokalt - støtte/tilskuddsordninger (eks. energitilskudd.no) Kaeser Kompressoren SE / / Side 21