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Technik & Wirtschaft - √Ėkologie

W√§rmer√ľckgewinnung bei Drucklufterzeugern

Ausgabe 3/2009

Fr√ľher wurde dieses Thema bestenfalls bel√§chelt ‚Äď heute ist es aktueller denn je. Die drastisch steigenden Energiekosten sowie Umweltaspekte erfordern einen m√∂glichst effizienten Einsatz aller Energietr√§ger. Die Investitionen f√ľr einen Drucklufterzeuger betragen nur etwa 12 % der Gesamtkosten. F√ľr die Energiekosten dieser Technologie m√ľssen aber rund 75 % veranschlagt werden. Das dabei anfallende Abw√§rmeaufkommen kann man effektiv als Energieeinsparbzw.W√§rmer√ľckgewinnungspotential n√ľtzen.
W√§rmediagramm – W√§rmefluss bei √∂leingespritzten Schraubenkompressoren und M√∂glichkeiten der W√§rmer√ľckgewinnung. Fotos: AGRE Kompressoren
W√§rmediagramm ‚Äď W√§rmefluss bei √∂leingespritzten Schraubenkompressoren und M√∂glichkeiten der W√§rmer√ľckgewinnung. Fotos: AGRE Kompressoren
Dieser Artikel soll anhand von 3 Anwendungsm√∂glichkeiten die enormen W√§rmer√ľckgewinnungspotentiale von Drucklufterzeugern n√§her aufzeigen.

Abwärmenutzung durch intelligente Regelungstechnik
F√ľr die Einsparung von Energie kosten bietet sich vor allem die bei der Drucklufterzeugung anfallende Abw√§rme an. Sie steht nicht nur mit einem ausreichenden Temperatur - niveau zur Verf√ľgung, sondern ist in der Regel auch mit geringem Aufwand nutzbar. Ein √∂sterreichischer, anerkannter Kompressoren-Hersteller bietet anwendungsbezogene und erprobte Systeme zur Gewinnung von Heizluft, Brauchwasser-Erw√§rmung und Heizwasser-Erw√§rmung an. Das Ankoppeln des Kompressors an ein Heizsystem bedeutet immer einen Eingriff in den W√§rmehaushalt. Die anfallende W√§rme am Kompressor entspricht nur in seltenen F√§llen dem aktuellen Bedarf des Heizungssystems. Um so mehr kommt es auf ein sinnvolles Zusammenspiel von Druckluftbedarf, W√§rmeanfall und W√§rmebedarf f√ľr Heizzwecke an. In Verbindung mit speziell f√ľr die Abw√§rmenutzung an Kompressoren entwickelten Thermokopplern bietet das Unternehmen eine elektronische Steuereinheit f√ľr eine bedarfsgerechte Temperaturregelung.
Peter Lamm, AGRE-Gesch√§ftsf√ľhrer, und Gerhard Spindler, AGRE-Verkaufsleiter, mit einer w√§rmer√ľckgewinnenden, umweltfreundlichen ALLEGRO.
Peter Lamm, AGRE-Gesch√§ftsf√ľhrer, und Gerhard Spindler, AGRE-Verkaufsleiter, mit einer w√§rmer√ľckgewinnenden, umweltfreundlichen ALLEGRO.
‚ÄěVerheizen‚Äú von Abw√§rme
Grunds√§tzlich kann bei jedem Kompressorsystem die Abw√§rme wirtschaftlich genutzt werden. Die Erstellung eines W√§rmediagramms zeigt jedoch, dass dies bei einem √∂leingespritzten, gek√ľhlten Schraubenkompressor besonders einfach ist. Hierbei k√∂nnen allein √ľber den √Ėlk√ľhler etwa 72 % der aufgenommenen Energie als W√§rme abgef√ľhrt werden. Fakten, die klar f√ľr eine Investition einer W√§rmer√ľckgewinnung sprechen. Damit man ungef√§hr eine Vorstellung der Gr√∂√üenordnungen bekommt: 10‚Äď15 kW entsprechen der durchschnittlichen Heizleistung eines Einfamilienhauses. Beim Verdichten von Luft entsteht W√§rme. Diese Verdichtungsw√§rme eines Kompressors entspricht mengenm√§√üig ann√§hernd der Leistungsaufnahme seines Motors. Diese W√§rme muss abgef√ľhrt werden. Eine intensive K√ľhlung ist notwendig.
Der Kompressor soll im zul√§ssigen Temperaturbereich, mit hohem Wirkungsgrad arbeiten, die Druckluft soll k√ľhl und trocken sein. Die im K√ľhlungsmedium Luft oder Wasser gespeicherte Energie kann buchst√§blich ‚Äěsinnvoll genutzt‚Äú oder ‚Äěsinnlos vertan‚Äú werden. An diesem Punkt beginnt Abw√§rme-Nutzung.

W√§rme f√ľr Brauchwasser
Der Vorgang der W√§rmer√ľckgewinnung ist der gleiche wie bei der Heizwassererw√§rmung. Der Einsatz von Sicherheits-W√§rmeaustauschern bzw. von Zwischenkreisl√§ufen verhindert selbst bei Defekten ein Eindringen des √Ėls in das Brauchwasser. Das wird durch ein Doppelrohr erreicht, in dem zwei Rohre ineinander stecken. Durch das Innere str√∂mt das Wasser, das erw√§rmt werden soll. Im Raum zwischen den beiden Rohren steht ein Sperrmedium, das durch einen Druckw√§chter √ľberwacht wird. Bei einem Durchbruch l√∂st der W√§chter einen Alarm aus.
Schema Raumheizung durch Abluft. 1 Ausblasst√ľck 45¬į mit Vogelschutzgitter, 2 Kanal gerade, 3 T-St√ľcke mit Jalousieklappen und Steuerung, 4 Kanal mit Mischluftklappe, 5 Ausblasbogen, 6 St√ľtzventilator, 7 Segeltuchstutzen mit Anschlussflansche, 8 Bogen 90¬į, 9 Anschlussst√ľck f√ľr Kompressor, 10 Ansaug kanal mit Jalousieklappe und Mauerstutzen, 11 Ansaugjalousie mit Stellmotor, 12 Raumthermostat.
Schema Raumheizung durch Abluft. 1 Ausblasst√ľck 45¬į mit Vogelschutzgitter, 2 Kanal gerade, 3 T-St√ľcke mit Jalousieklappen und Steuerung, 4 Kanal mit Mischluftklappe, 5 Ausblasbogen, 6 St√ľtzventilator, 7 Segeltuchstutzen mit Anschlussflansche, 8 Bogen 90¬į, 9 Anschlussst√ľck f√ľr Kompressor, 10 Ansaug kanal mit Jalousieklappe und Mauerstutzen, 11 Ansaugjalousie mit Stellmotor, 12 Raumthermostat.
Warmwasser f√ľr Heizzwecke
Bei der Heizwasserbereitung kommen einfache Platten-W√§rmeaustauscher zum Einsatz. Das Heizungswasser wird durch die W√§rmetauschplatten in einem geschlossenen Mantel gef√ľhrt. Zwischen Platten und Mantel flie√üt das hei√üe Kompressoren√∂l und gibt seine W√§rmeenergie an das Heizwasser ab. Die Anordnung ist unkompliziert, der Mehraufwand f√ľr Investitionen gering. Durch die Einsparung von Heizkosten amortisiert sich die Anlage oftmals in weniger als einem Jahr.

Raumheizung durch Abluft
Warmluft f√ľr Heizzwecke. Die erw√§rmte K√ľhlluft wird √ľber ein Kanalsystem zur Raumbeheizung verwendet. Durch temperaturgesteuerte Klappen wird eine geregelte, einstellbare Raumtemperatur erzielt. Die L√§nge der Kan√§le ist durch die Restpressung des Kompressors begrenzt. F√ľr l√§ngere Kan√§le werden Zusatzventilatoren ben√∂tigt. Im Winter wird die W√§rme der Abluft ganz oder teilweise f√ľr Heizzwecke genutzt, im Sommer wird sie √ľber einen Abluftkanal ins Freie geblasen.