Waarom is warmteterugwinning uit jouw compressor zinvol?

In de huidige industriële omgeving vormen elektriciteitskosten een belangrijk deel van de bedrijfskosten. Iedere mogelijkheid om energie efficiënter te gebruiken, kan daarom direct waarde opleveren. Een van de meest effectieve, maar nog altijd relatief weinig toegepaste oplossingen is het terugwinnen van warmte die tijdens het compressieproces ontstaat. Een warmtewisselaar zet de thermische restenergie van een schroefcompressor om in een bruikbare en kosteloze energiebron voor het bedrijf.

De reden om voor warmteterugwinning te kiezen is eenvoudig: tot wel 90% van de elektrische energie die een compressor verbruikt, wordt omgezet in warmte. Zonder warmteterugwinning verdwijnt deze energie meestal in de compressorruimte of wordt zij naar buiten afgevoerd. Met een goed gedimensioneerd terugwinsysteem kan een bedrijf ongeveer 70–75% van deze thermische energie opnieuw gebruiken. Daarmee kunnen de kosten voor het verwarmen van water en bedrijfsruimten aanzienlijk worden verlaagd.

Waarom produceren compressoren zoveel warmte?

Warmteontwikkeling tijdens het comprimeren van gas is een onvermijdelijk natuurkundig proces. Wanneer atmosferische lucht tot een hogere druk wordt samengeperst, worden de gasmoleculen dichter naar elkaar toe gedrukt. Hierdoor neemt de kinetische energie sterk toe en komt warmte vrij.

In een schroefcompressor ontstaat deze thermische energie voortdurend zolang de compressor draait. Zonder een systeem voor warmteterugwinning wordt het grootste deel van deze energie via het koelsysteem afgevoerd naar de compressorruimte of naar buiten.

Waar komt de thermische energie terecht?

In een typische oliegeïnjecteerde schroefcompressor wordt de opgewekte thermische energie verdeeld over verschillende onderdelen van het systeem:

• Oliecircuit: De koelolie neemt het grootste deel van de compressiewarmte op en beschermt het schroefblok tegen oververhitting
• Perslucht: Een deel van de opgewekte warmte blijft achter in de perslucht
• Stralingsverlies: Een kleiner deel van de warmte komt vrij via de behuizing en de elektromotor

Elektriciteit vertegenwoordigt doorgaans ongeveer 70% van de totale levensduurkosten van een compressor. Wanneer tot 90% van deze elektrische energie als ongebruikte warmte verloren gaat, verdwijnt daarmee een waardevolle energiebron.

Wat is een warmtewisselaar en hoe werkt deze in een Airpress systeem?

Een warmtewisselaar draagt thermische energie over tussen twee gescheiden media, zoals olie en water, zonder dat deze media met elkaar in contact komen.

Airpress systemen maken gebruik van een platenwarmtewisselaar die als fabrieksoptie in de compressor kan worden ingebouwd. Hete olie uit het smeercircuit van de compressor stroomt door een netwerk van kanalen in de warmtewisselaar. Door aangrenzende kanalen stroomt water, dat de warmte uit de olie opneemt.

Door de platenconstructie ontstaat een groot warmteoverdragend oppervlak binnen een compacte behuizing. Hierdoor is de warmtewisselaar bijzonder efficiënt voor warmteoverdracht tussen vloeistoffen.

Technische specificaties van Airpress warmtewisselaars

Airpress warmtewisselaars zijn ontworpen voor een lange levensduur en gebruik onder veeleisende bedrijfsomstandigheden.

Technische gegevens

Waarvoor kun je teruggewonnen restwarmte gebruiken?

Teruggewonnen thermische energie is geen afvalproduct, maar een bruikbare energiebron die op verschillende plaatsen binnen een bedrijf kan worden ingezet.

Verwarming van tapwater en proceswater

Het verwarmen van water is een van de meest voorkomende toepassingen van warmteterugwinning uit compressoren. De teruggewonnen energie kan worden gebruikt voor het verwarmen van sanitair water voor douches en wastafels.

Daarnaast kan de warmte worden ingezet bij industriële processen waarvoor water met een verhoogde temperatuur nodig is, zoals:

• Het reinigen van onderdelen
• Galvanische processen
• Het verwarmen van procestanks
• Het reinigen van productieapparatuur
• Andere processen waarbij warm water nodig is

Verwarming van productiehallen en kantoren

De teruggewonnen warmte kan worden geïntegreerd in een bestaand centraal verwarmingssysteem. Hierdoor kan het gebruik van gas, stookolie of andere externe energiebronnen tijdens het stookseizoen aanzienlijk worden verminderd.

De teruggewonnen energie kan worden gebruikt voor het verwarmen van:

• Productiehallen
• Werkplaatsen
• Magazijnen
• Technische ruimten
• Kantoorruimten

Hoeveel kun je besparen?

De financiële besparing is vaak het belangrijkste argument voor de installatie van een warmtewisselaar. Afhankelijk van het aantal bedrijfsuren van de compressor, de warmtevraag en de actuele energieprijzen kan de investering zich vaak binnen één tot drie jaar terugverdienen.

De belangrijkste financiële en operationele voordelen zijn:

• Lagere energiekosten: Er is minder energie nodig van cv-ketels en andere externe warmtebronnen
• Langere levensduur van de compressor: Een warmtewisselaar kan de bedrijfstemperatuur van de compressor met maximaal ongeveer 20°C verlagen
• Minder slijtage aan onderdelen: Lagere bedrijfstemperaturen kunnen slijtage en de kans op storingen verminderen
• Betere ventilatie van de compressorruimte: Er wordt minder warmte aan de ruimte afgegeven
• Betere omstandigheden voor elektrische apparatuur: Lagere omgevingstemperaturen zijn gunstig voor schakelkasten, klimaatinstallaties en andere apparatuur
• Lagere milieubelasting: Een lager energieverbruik leidt direct tot minder CO₂-uitstoot

Mogelijke voordelen van warmteterugwinning

Wanneer is een warmtewisselaar minder rendabel?

Warmteterugwinning kan zeer effectief zijn, maar vóór de investering moeten de technische en economische omstandigheden goed worden beoordeeld. In sommige situaties is het financiële voordeel beperkter.

Situaties waarin warmteterugwinning minder aantrekkelijk kan zijn

Water dat met een systeem voor warmteterugwinning uit een compressor wordt verwarmd, bereikt doorgaans een temperatuur van ongeveer 50–70°C. Wanneer een proces een aanzienlijk hogere temperatuur vereist, kan een aanvullende warmtebron nodig blijven.

Hoe beoordeel je het rendement van een investering in warmteterugwinning?

De rendabiliteit van een systeem voor warmteterugwinning hangt af van verschillende factoren die per bedrijf moeten worden beoordeeld.

• Compressorvermogen: Grotere compressoren produceren meer terugwinbare thermische energie
• Bedrijfsuren: Compressoren die in meerdere ploegen worden gebruikt, bieden het grootste besparingspotentieel
• Inschakelduur: Een stabiel en continu gebruikspatroon verbetert de rentabiliteit
• Warmtevraag: De teruggewonnen energie moet regelmatig kunnen worden gebruikt
• Actuele energiekosten: Hogere prijzen voor gas, stookolie of elektriciteit verkorten de terugverdientijd
• Afstand tot de warmteafnemer: Kortere leidingen beperken de installatiekosten en het warmteverlies

Compressoren met een motorvermogen van meer dan ongeveer 10–15 kW bieden doorgaans de beste economische uitgangspositie, omdat zij meer terugwinbare warmte produceren.

Vereenvoudigde berekening

Voor een eerste schatting kan de volgende formule worden gebruikt:

Potentiële besparing = bruikbare teruggewonnen energie × kosten van de vervangen energiebron

Deze berekening geeft alleen een eerste indicatie. Voor een nauwkeurige beoordeling zijn specifieke gegevens van de persluchtinstallatie nodig, zoals de bedrijfsuren, compressorbelasting, warmtevraag, leidingafstanden en actuele energieprijzen.

Waarom warmteterugwinning uit je compressor de moeite waard is

Warmteterugwinning uit een schroefcompressor met behulp van een warmtewisselaar is niet alleen een duurzame maatregel. Het is vooral een strategische zakelijke beslissing.

De mogelijkheid om tot 75% van de thermische energie die anders verloren gaat opnieuw te gebruiken, kan leiden tot een meetbare verlaging van de bedrijfskosten. De teruggewonnen energie kan worden ingezet voor waterverwarming, gebouwverwarming en industriële processen.

Met een geïntegreerde Airpress oplossing voor warmteterugwinning blijft het proces veilig voor de compressor en worden stabiele bedrijfstemperaturen ondersteund. Tegelijkertijd komt minder warmte vrij in de compressorruimte en neemt de behoefte aan externe verwarmingsenergie af.

Veelgestelde vragen

Wat is een warmtewisselaar voor een compressor?

Een warmtewisselaar voor een compressor is een nauwkeurig technisch onderdeel, meestal met een platenconstructie, dat thermische energie uit de hete compressorolie opvangt. Deze energie wordt overgedragen aan een ander medium, zoals tapwater of proceswater, zonder dat de media met elkaar worden vermengd.

Hoe werkt warmteterugwinning uit een compressor?

Hete olie uit het smeercircuit van de compressor stroomt door de warmtewisselaar. Door afzonderlijke aangrenzende kanalen stroomt water, dat de thermische energie uit de olie opneemt. In een Airpress systeem komen olie en water niet rechtstreeks met elkaar in contact.

Hoeveel warmte kan uit een compressor worden teruggewonnen?

Met een fabrieksmatig geïnstalleerde Airpress warmtewisselaar kan ongeveer 70–75% van de thermische energie die tijdens het gebruik ontstaat, worden teruggewonnen. Tot 90% van de elektrische energie die de compressor verbruikt, wordt in eerste instantie omgezet in warmte.

Waarvoor kan teruggewonnen warmte worden gebruikt?

Teruggewonnen energie kan worden gebruikt voor warm tapwater, bijvoorbeeld voor douches en wastafels. Daarnaast kan de energie centrale verwarmingssystemen voor productiehallen en kantoren ondersteunen en worden ingezet bij industriële processen waarvoor warm water nodig is.

Werkt warmteterugwinning ook in de winter?

Ja. Warmteterugwinning is juist in de winter bijzonder effectief, omdat de vraag naar ruimteverwarming en warm water dan meestal het hoogst is. De teruggewonnen energie kan de belasting van de verwarmingsinstallatie verlagen en het brandstofverbruik verminderen.

Wanneer is een warmtewisselaar rendabel?

De investering is het meest rendabel in bedrijven waar compressoren continu of in meerdere ploegen draaien en waar een stabiele warmtevraag aanwezig is. De gebruikelijke terugverdientijd bedraagt ongeveer één tot drie jaar, afhankelijk van de bedrijfsomstandigheden en energieprijzen.

Past een warmtewisselaar op iedere compressor?

Airpress platenwarmtewisselaars zijn ontworpen als fabrieksoptie voor geselecteerde Airpress schroefcompressoren. De compatibiliteit is afhankelijk van het model, de configuratie en de installatieomstandigheden. Bij een bestaande compressor moet een Airpress technisch adviseur beoordelen of achteraf inbouwen mogelijk is.