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Recuperación del calor para aplicaciones de aire y agua caliente

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Recuperación del calor ¿Por qué optar por la recuperación del calor? En realidad, la pregunta debería ser: ¿Y por qué no? Al fin y al cabo, un compresor de tornillo convierte en calor el 100 % de la la energía (eléctrica) que se consume. De esta energía es posible recuperar hasta el 96 % para calefacción o para producir agua caliente. Así se reduce el consumo de energía primaria y se mejora el balance total de gasto energético.

Calor en el compresor Los compresores de tornillo convierten en energía calorífica el 100 % de la electricidad que consumen.

25 % 100 % Potencia total consumida

Calor del ambiente

25 % Potencial de energía del aire comprimido

Aprox. 5 % Calor emitido por el motor

Aprox. 2 % Potencial de energía del aire comprimido

Aprox. 76 % Potencia térmica recuperable a partir del enfriamiento del aceite

ca. 15 % Potencia térmica recuperable a partir del enfriamiento del aire comprimido

Aprox. 96 % Energía calórica recuperable para su posterior aprovechamiento

2

Aprox. 2 % Potencia térmica que permanece en el aire comprimido

Protege el medio ambiente y ahorra dinero

Calefacción por gas 294 € — 54 761 €/año

Recuperación del calor Calefacción de gasóleo

Tamaño del compresor pequeño

mediano

grande

Modelo de compresor

SM 15

BSD 83

FSD 471

Potencia nominal

9 kW

45 kW

250 kW

Potencial de ahorro anual con gasóleo para calefacción

982 €

6 326 €

33 916 €

3 826

24 644

132 126

kg CO2

kg CO2

kg CO2

► Para detalles sobre el cálculo de los potenciales de ahorro, consulte las páginas 10 y 11.

331 € — 62 784 €/año

Hasta un 96 % de calor aprovechable

El diagrama de flujo de calor (izquierda) muestra cómo se distribuye el calor en el compresor y hasta qué punto puede recuperarse: Un 96 % queda disponible para su aprovechamiento, el 2 % se queda en el aire comprimido, y el 2 % restante se irradia a la atmósfera. Entonces, ¿de dónde viene la energía que se aprovecha al utilizar el aire comprimido? La respuesta es sencilla, y al mismo tiempo quizá sorprendente: Durante la compresión y al convertir energía eléctrica en calórica, el compresor carga el aire que aspira con un potencial energético determinado. Esta energía corresponde aproximadamente al 25% de la energía eléctrica absorbida por el compresor. Esa energía no se aprovecha hasta que el aire comprimido llega al punto de consumo y el aire se relaja, robando al hacerlo energía térmica del aire que lo rodea. Dependiendo de las pérdidas de presión y de la cota de fugas de cada sistema neumático, la cantidad de energía aprovechable en los puntos de consumo puede variar.

Para sistemas con intercambiador de calor de placas

Potencia eléctrica

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Recuperación del calor Minimización del consumo de energía primaria para calefacción Los compresores de tornillo modernos, totalmente encapsulados, son ideales para conseguir una buena recuperación del calor. Por ejemplo, el uso del calor derivado por medio de un sistema de canales de aire encierra un enorme potencial de ahorro, de hasta el 96 % de la energía invertida. Este gran ahorro es posible tanto si se trata de compresores con refrigeración por inyección de aceite como de compresores de tornillo seco.

hasta

96 %

aprovechable en forma de calor

Con la recuperación del calor, todo son ventajas Los compresores convierten en energía calorífica el 100 % de la electricidad que consumen. De ese total, puede aprovecharse nada más y nada menos que hasta el 96 %. ¡No lo deje escapar!

4

Calefacción por aire caliente

Calefacción para estancias anexas

Canalizar el aire de refrigeración calentado por los compresores es un sistema muy eficaz para calentar estancias De esta manera se puede aprovechar hasta el 96 % de la potencia absorbida por un compresor para calefacción o bien para procesos.

Si el objetivo es aprovechar el calor para un sistema de calefacción por aire caliente, se conducirá el aire caliente procedente de la refrigeración por medio de canales hasta donde sea necesario. De esta manera es posible calentar almacenes o talleres con el calor derivado por los compresores.

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Recuperación del calor Reducción al mínimo del consumo de energía primaria para el calentamiento del agua que se necesita para procesos, calefacción y consumo Con los sistemas de intercambiadores de calor PTG o SWT es posible aprovechar el calor derivado por los compresores para calentar agua corriente hasta 70 °C o, en caso de necesidad, incluso hasta 90 °C. Los sistemas de intercambiadores de calor PTG están diseñados para el calentamiento de agua para sistemas de calefacción y de agua corriente para los usos habituales. Los intercambiadores de calor de seguridad SWT son recomendables en los casos en que no se instala un circuito de agua intermedio y las exigencias de calidad del agua a calentar son altas.

+70 °C Agua para procesos, calefacción y consumo Con los sistemas de intercambiadores de calor PTG y SWT es posible producir agua caliente hasta 70 °C (en caso de necesidad, incluso hasta 90 °C) solo con el calor derivado por los compresores. Temperaturas más altas por encargo.

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Suministro de calor al sistema de calefacción

Intercambiadores de calor de placas PTG

Es posible recuperar hasta un 76 % de la potencia suministrada a los compresores a través de los sistemas de calefacción y agua caliente existentes. Así se reduce notablemente el consumo de energía primaria necesaria para calefacción y agua caliente.

Los intercambiadores de placas de alta calidad son la elección correcta en aquellos casos en los que se pretenda aprovechar el calor de los compresores para calentar agua para calefacción o consumo o usar el calor para procesos.

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Equipamiento Recuperación del calor en forma de aire caliente

Sistemas de intercambiadores PTG

Intercambiadores de calor de tubos

Todos los compresores de tornillo KAESER están preparados para la conexión de canales para la salida de aire. El montaje de dichos canales correrá a cargo del cliente. El aire de refrigeración caliente permite calentar estancias anexas.

Los compresores de tornillo a partir de la serie SM (desde 5,5 kW) pueden equiparse con intercambiadores de calor PTG. Dependiendo de las dimensiones del compresor, el sistema PTG se instalará en su interior o en el exterior del mismo.

Los equipos refrigerados por agua pueden llevar intercambiadores de calor de placas o de tubos, dependiendo de la calidad del agua. Nuestros expertos en aire comprimido le asesorarán sobre cuál es el intercambiador más conveniente para su caso particular.

Aplicaciones Procesos de secado Calefacción de naves, edificios Cortinas de aire caliente Precalentamiento de aire comburente

Aplicaciones Alimentación de calefacciones centrales Lavanderías Galvanización Procesos térmicos en general Agua de limpieza en la industria de los alimentos Calefacción para piscinas Agua caliente para duchas y baños

• • • •

Intercambiador de calor (interno)

Compresor de tornillo refrigerado por aire

•

Agua ca liente

• • • •

Agua f ría

Depósito de agua caliente

• •

Calefacción de agua caliente

Ducha

Imagen: Esquema de la recuperación del calor

Imagen: Intercambiadores de calor de placas PTG

Energía necesaria para calefacción (%)

Imagen: Intercambiadores de calor de tubos

Energía consumida en calefacción al cabo del año

Es evidente que en invierno hay que usar la calefacción. Pero es posible que en primavera y en otoño también la necesitemos, ya sea en mayor o menor medida: La calefacción se utiliza hasta 2000 horas al año, dependiendo de la zona.

100 %

Ene Feb Mar

El calor no se necesita solo en invierno

Abr

May Jun

Jul

Ago Sep

Oct

Nov

Dic Imagen: Interior de un compresor: sistema con intercambiador de calor de placas, válvula térmica y entubado completo

8

9

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Datos técnicos

bar

kW

kW

MJ/h

8

2,2 3 4 5,5

2,8 3,5 4,5 6,1

10 13 16 22

SM 9 SM 12 SM 15

8

5,5 7,5 9

6,8 9,0 11,8

SK 22 SK 25

8

11 15

ASK 28 ASK 34 ASK 40

8

Modelo Typ

nutzbare KühlAire caliente Calentamiento Potencial Heizöl-Einsparpotential de ahorro de gasóleo Warmluftaprovechable delluftaufaire de Gasóleo para Ahorro Heizöl HeizkostenCO2 menge heizung refrigeración calefacción costes de Einsparung calefacción KK(aprox.) m³/h (circa) l €/Jahr kg l €/año

Potencial Erdgas-Einsparpotential de ahorro de gas Erdgas Gas natural

CO2

m³

kg

331,414,533,722,-

392 490 630 854

784 980 1260 1708

804,1.065,1.396,-

952 1261 1653

1904 2522 3306

1.562,1.952,-

1849 2311

3698 4622

2.177,2.698,3.171,-

2577 3193 3754

5154 6386 7508

Ahorro Heizkostencostes de Einsparung calefacción €/Jahr €/año 294,368,473,641,-

473 592 761 1031

1290 1614 2075 2812

25 32 43

2100

10 13 17

1149 1521 1994

3133 4148 5438

13,2 16,5

48 59

2500 3000

16 17

2231 2789

6084 7606

15 18,5 22

18,4 22,8 26,8

66 78 96

4000 4000 5000

14 17 16

3110 3854 4530

8481 10510 12353

8,5

18,5 22 25 30

20,2 23,8 28,3 34,9

73 86 102 126

3800 3800 4500 5400

16 19 19 19

4552 5363 6378 7865

12413 14625 17393 21448

3.186,3.754,4.465,5.506,-

3772 4444 5285 6517

7544 8888 10570 13034

2.829,3.333,3.964,4.888,-

8,5

30 37 45

35,2 43,4 52,0

127 156 187

6500 8000 8000

16 16 20

7932 9780 11718

21631 26670 31955

5.552,6.846,8.203,-

6573 8105 9711

13146 16210 19422

4.930,6.079,7.283,-

CSD 85 CSD 105 CSD 125

8,5

45 55 75

50 63 76

180 227 274

9400 9400 10700

16 20 21

11268 14197 17127

30728 38715 46705

7.888,9.938,11.989,-

9337 11765 14192

18674 23530 28384

7.003,8.824,10.644,-

CSDX 140 CSDX 165

8,5

75 90

85 102

306 367

11000 13000

23 24

19155 22986

52236 62683

13.409,16.090,-

15873 19048

31746 38096

DSD 142 DSD 172 DSD 202 DSD 238

9 8,5 8,5 8,5

75 90 110 132

84 98 124 150

302 353 446 540

9000 14000 14000 21000

28 21 27 21

18930 22085 27944 33803

51622 60226 76203 92181

13.251,15.460,19.561,23.662,-

15686 18301 23156 28011

31372 36602 46312 56022

DSDX 245 DSDX 305 ESD 352 ESD 442 FSD 471 FSD 571 HSD 662 HSD 722 HSD 782 HSD 842

8,5

132 160

143 176

515 634

8,5

200 250

221 254

796 914

8

250 315

278 341

1001 1228

8,5

360 400 450 500

21 23 25 26

74 82 88 94

21000

20 25

32226 39662

87880 108158

34000

20 22

49803 57240

135813 156093

22.558,27.763,-

26704 32866

53408 65732

34.862,40.068,-

41270 47432

82540 94864

Potencial de ahorro en 2000 h

BSD 65 BSD 75 BSD 83

Potencial de ahorro en 2000 h

ASD 35 ASD 40 ASD 50 ASD 60

Potencial de ahorro en 1500 h

8 11 14 14

Potencial de ahorro en 1500 h

1000 1000 1000 1300

SX 3 SX 4 SX 6 SX 8

714,946,1.240,1.387,1.733,1.933,2.395,2.816,-

11.905,14.286,11.765,13.726,17.367,21.008,20.028,24.650,30.953,35.574,-

40000

21 26

62649 76846

170844 209559

43.854,53.792,-

51914 63679

103828 127358

38.936,47.759,-

10000

6 7 7 8

4642 5116 5521 5904

12659 13951 15056 16100

3.249,3.581,3.865,4.133,-

3847 4239 4575 4893

7694 8478 9150 9786

2.885,3.179,3.431,3.670,-

Ejemplo de cálculo del ahorro para un ASD 35 Para gasóleo para calefacción

Ahorro:

20,2 kW x 2000 h 0,9 x 9,861 kWh/l

x 0,70 €/l

motor

Rendimiento térmico máx. disponible

Agua caliente Calentamiento a 70 °C

bar

kW

kW

MJ/h

(ΔT 25 K) m³/h

SM 9 SM 12 SM 15

8

5,5 7,5 9

4,6 6,2 8,3

17 22 30

0,16 0,21 0,29

SK 22 SK 25

8

11 15

9,4 12,0

34 43

ASK 28 ASK 34 ASK 40

8

15 18,5 22

13,6 16,9 19,8

49 61 71

Modelo

(ΔT 55 K) m³/h

EmplazaPotencial de ahorro de gasóleo miento del Gasóleo CO2 Ahorro Sistema PTG para calecostes de

int./ext.

facción l

kg

0,07 0,10 0,13

externo

777 1048 1403

2119 2858 3826

0,32 0,41

0,15 0,19

externo

1589 2028

4333 5530

0,47 0,58 0,68

0,21 0,26 0,31

externo

2299 2856 3347

6269 7788 9127

calefacción €/año

Potencial de ahorro de gas Gas natural

CO2

m³

kg

544,734,982,-

644 868 1162

1288 1736 2324

1.112,1.420,-

1317 1681

2634 3362

1.609,1.999,2.343,-

1905 2367 2773

3810 4734 5546

Ahorro costes de calefacción €/año 483,651,872,988,1.261,1.429,1.775,2.080,-

Ahorro por medio de un sistema de intercambiadores PTG Para un A sobre- Potencia compresor de pr. nominal tornillo máx. motor

Rendimiento térmico máx. disponible

Agua caliente Calentamiento a 70 °C

Modelo

bar

kW

kW

MJ/h

ASD 35 35 ASD ASD 40 40 ASD ASD 50 50 ASD ASD 60 60 ASD

8,5

18,5 22 25 30

15,2 18,1 21,6 26,6

55 65 78 96

0,52 0,62 0,74 0,92

0,24 0,28 0,34 0,42

interno

BSD 65 65 BSD BSD 75 75 BSD BSD 83 83 BSD

8,5

30 37 45

27,1 33,5 40,1

98 121 144

0,93 1,15 1,38

0,42 0,52 0,63

CSD 85 85 CSD CSD 105105 CSD CSD 125125 CSD

8,5

45 55 75

38,6 48,4 59,0

139 174 212

1,33 1,67 2,03

CSDX CSDX140 140 CSDX CSDX165 165

8,5

75 90

66 79

238 284

DSD 142142 DSD DSD 172172 DSD DSD 202202 DSD DSD 238238 DSD

9 8,5 8,5 8,5

75 90 110 132

66 76 97 118

DSDX DSDX245 245 DSDX DSDX305 305

8,5

132 160

ESD 352352 ESD ESD 442442 ESD

8,5

FSD 471471 FSD FSD 571571 FSD HSD 662662 HSD HSD 722722 HSD HSD 782782 HSD HSD 842842 HSD

(ΔT 55 K) m³/h

EmplazaPotencial de ahorro de gasóleo miento del Gasóleo Ahorro CO2 Sistema PTG para calecostes de

(ΔT 25 K) m³/h

Potencial de ahorro de gas Gas natural m³

CO2

2838 3380 4034 4967

5676 6760 8068 9934

Ahorro costes de calefacción €/año 2.129,2.535,3.026,3.725,-

facción l 3425 4079 4868 5994

9340 11123 13275 16346

calefacción €/año 2.398,2.855,3.408,4.196,-

interno

6107 7549 9037

16654 20586 24644

4.275,5.284,6.326,-

5061 6256 7488

10122 12512 14976

3.796,4.692,5.616,-

0,60 0,76 0,92

interno

8699 10907 13296

23722 29743 36258

6.089,7.635,9.307,-

7208 9038 11018

14416 18076 22036

5.406,6.779,8.264,-

2,30 2,70

1,03 1,24

interno

14873 17803

40559 48549

10.411,12.462,-

12325 14753

24650 29506

238 274 349 425

2,30 2,60 3,30 4,10

1,03 1,19 1,52 1,85

interno

14873 17127 21859 26592

40559 46705 59609 72516

10.411,11.989,15.301,18.614,-

12325 14192 18114 22035

24650 28384 36228 44070

105 130

378 468

3,60 4,50

1,64 2,04

interno

23662 29296

64526 79890

16.563,20.507,-

19608 24276

39216 48552

200 250

172 198

619 713

5,90 6,80

2,69 3,10

interno

38761 44620

105701 121679

27.133,31.234,-

32120 36975

64240 73950

24.090,27.731,-

8

250 315

215 266

774 958

7,40 9,20

3,37 4,17

externo

48451 59944

132126 163467

33.916,41.961,-

40149 49673

80298 99346

30.112,37.255,-

8,5

360 400 450 500

291 323 348 374

1048 1163 1253 1346

10,0 11,1 12,0 12,9

4,56 5,06 5,45 5,86

interno

65578 72790 78423 84283

178831 198498 213860 229840

45.905,50.953,54.896,58.998,-

54342 60317 64986 69841

108684 120634 129972 139682

40.757,45.238,48.740,52.381,-

Para gasóleo para calefacción

20,2 kW 9,861 kWh/l 0,9 0,70 €/l

Rendimiento térmico máximo disponible: Poder calorífico por m³ de gas: Grado de rendimiento de la calefacción de gas: Precio por m³ de gas: 1 kW = 1 MJ/h x 3,6

int./ext.

kg

kg

9.244,11.065,9.244,10.644,13.586,16.526,14.706,18.207,-

= 3 186 € al año

Ahorro:

20,2 kW x 2000 h 1,05 x 10,2 kWh/m³

Para gas natural

20,2 kW 10,2 kWh/m³ 1,05 0,75 €/m³

Rendimiento térmico máximo disponible: Poder calorífico por litro de gasóleo para calefacción: Grado de rendimiento de la calefacción de gasóleo: Precio por litro de gasóleo para calefacción: 1 kW = 1 MJ/h x 3,6

x 0,75 €/m³ = 2 829 € al año

Ahorro:

Atención: Los potenciales de ahorro se refieren a compresores calientes con 8 / 8,5 / 9 bar de sobrepresión máx. Los valores pueden cambiar también si la presión varía.

10

A sobrepr. Potencia nominal máx.

Ejemplo de cálculo del ahorro para un ASD 35

Para gas natural

Rendimiento térmico máximo disponible: Poder calorífico por litro de gasóleo para calefacción: Grado de rendimiento de la calefacción de gasóleo: Precio por litro de gasóleo para calefacción: 1 kW = 1 MJ/h x 3,6

Para un compresor de tornillo

Potencial de ahorro en 1500 h

Maximal verfügRendimiento bare Wärmetérmico máx. leistung disponible

Potencial de ahorro en 2000 h

MotorPotencia nennnominal leistung motor

Potencial de ahorro en 1500 h

bei un max. Abei sobrepr. Para SchraubenÜbermáx. compresor kompressor druck de tornillo

Ahorro por medio de un sistema de intercambiadores PTG

Potencial de ahorro en 2000 h

Ahorro gracias a la recuperación del calor por medio del aire caliente

15,2 kW x 2000 h 0,9 x 9,861 kWh/l

x 0,70 €/l

15,2 kW 9,861 kWh/l 0,9 0,70 €/l

Rendimiento térmico máximo disponible: Poder calorífico por m³ de gas: Grado de rendimiento de la calefacción de gas: Precio por m³ de gas: 1 kW = 1 MJ/h x 3,6

= 2 398 € al año

Ahorro:

15,2 kW x 2000 h 1,05 x 10,2 kWh/m³

15,2 kW 10,2 kWh/m³ 1,05 0,75 €/m³ x 0,75 €/m³ = 2 129 € al año

Atención: Los potenciales de ahorro se refieren a compresores calientes con 8 / 8,5 / 9 bar de sobrepresión máx. Los valores pueden cambiar también si la presión varía.

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