隨著節(jié)能減碳步伐的推進，越來越多的企業(yè)開始尋找減少碳排放和能源消耗的新途徑，如使用節(jié)能燈泡和自動加熱裝置，可以立即減少碳排放。因為除了CO2對環(huán)境的影響之外，還有能源使用的財務負擔。為此，制造企業(yè)正在積極探索降低碳足跡和提高能源效率的方法。
回收空壓機的廢熱也是制造型企業(yè)減少碳排放的重要方法。雖然這種方法在一些歐洲國家已經(jīng)較多采用，但目前在國內(nèi)，壓縮空氣能量回收的普及還有較大的空間。熱回收系統(tǒng)的復雜性是原因之一。然而，較大的研究表明，能量回收可以幫助制造型企業(yè)獲得顯著的好處。那些已經(jīng)采取這種策略的人的經(jīng)驗證實了這一數(shù)據(jù)。
統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，壓縮空氣通常占工業(yè)制造商總能源成本的12%左右。對于某些應用場景，這一數(shù)字可能高達40%。然而，空氣壓縮機消耗的70-94%的能量是可回收的。如果沒有任何形式的回收，這些能量會通過輻射到大氣中或通過冷卻系統(tǒng)而損失掉。每千瓦節(jié)能的數(shù)據(jù)讓空壓機能量回收成為既能節(jié)約成本又符合減排措施的可行措施。
空壓機在壓縮空氣時是如何產(chǎn)生熱量的
壓縮空氣產(chǎn)生熱量，這是迫使更多空氣分子進入同一空間的自然結(jié)果。關鍵問題是空氣在使用前必須冷卻。在許多系統(tǒng)中，空氣在壓縮階段之間冷卻，然后在壓縮結(jié)束時二次冷卻。中間冷卻器去除一級和二級之間的熱量，后冷卻器去除二級之后的熱量。
如何在壓縮空氣系統(tǒng)中回收熱量
冷卻器利用空氣、水或油從壓縮空氣中去除熱量?；跓峤粨Q系統(tǒng)，空氣將熱量傳遞給冷卻器中的冷卻介質(zhì)，該冷卻器是根據(jù)空壓機流量和能量傳遞要求設計的?？諌簷C使用不同類型的冷卻系統(tǒng)，每一種都有優(yōu)點和缺點，有些可以回收高達94%的能量。
不同系統(tǒng)的熱量回收水平有什么差異
風冷系統(tǒng)在中小型壓縮機系統(tǒng)中很常見。他們使用低壓氣流冷卻壓縮空氣。這些溫暖的空氣可以用來加熱建筑物。節(jié)能來自于減少從外部來源購買的供熱。然而，這種節(jié)省只能在一年中較冷的月份實現(xiàn)。
油冷系統(tǒng)利用油流從壓縮空氣中帶走熱量。在一個封閉的系統(tǒng)中，油可以返回到生產(chǎn)過程中。熱量通過熱交換器傳遞到生產(chǎn)過程中，從而減少了對電加熱或燃氣加熱的需求。
水冷系統(tǒng)可以是開式或閉式，也可以是循環(huán)式或非循環(huán)式。相對利用率較高的是有循環(huán)水的閉環(huán)系統(tǒng)。水在空壓機冷卻器和工藝熱交換器之間循環(huán)。最終結(jié)果是多余的壓縮機熱量轉(zhuǎn)移到制造過程中，從而減少了加熱需求。在閉環(huán)系統(tǒng)中，使用添加劑嚴格控制水質(zhì)，防止礦物質(zhì)沉積。因此，該系統(tǒng)是有效和清潔的，并且可以在沒有干預的情況下長時間保持運行。在任何情況下，從壓縮空氣中回收熱量都可以減少購買能源的需求。正是這種減少導致了更低的CO2排放和運營成本以及更低的CO2排放。由于能源成本高，這些節(jié)約在制造廠盈利能力和幫助公司實現(xiàn)碳減排目標方面意義重大，并提高制造廠的盈利能力。
壓縮空氣熱回收案例研究
廈門阿特拉斯空壓機服務商一家英國汽車紡織品制造商能夠從其空壓機出口回收熱量。來自空氣冷卻器的熱油通過鋼板熱交換器將能量傳遞，為他們提供了連續(xù)的熱水供應。因此，通過使用這種回收方法，該公司每年能夠減少260,000噸二氧化碳排放，節(jié)約37,000噸二氧化碳。
北愛爾蘭的一家包裝廠發(fā)現(xiàn)了回收能源的不同用途。他們將其多余的熱量用于當?shù)匾凰袑W的中央供暖系統(tǒng)。鄧甘農(nóng)綜合學院有600名學生，每年使用40,000英鎊的暖氣。在這種情況下，安裝了Z系列無油螺桿式壓縮機和水冷卻器用于能量回收，高達80%的輸入電能以熱水的形式回收。同時減少了能源采購，該學校還減少了200公噸的二氧化碳排放量。
壓縮空氣熱量回收潛力
這些案例研究展示了投入壓縮空氣熱回收的成本、環(huán)境和經(jīng)濟機會，然而大多數(shù)工業(yè)企業(yè)仍未接受并實現(xiàn)該技術的優(yōu)勢。事實上，據(jù)估計工業(yè)空氣壓縮機的90%可以配備熱回收系統(tǒng)。并且，如上所述，可以回收空氣壓縮機70-94 %的供應能量。