Alors que les compresseurs d'air à vis
Bien que largement répandus, leur consommation énergétique est devenue une préoccupation majeure. L'électricité représente 77 % des coûts totaux, suivie par la maintenance (18 %) et les investissements en équipements (seulement 5 %). L'optimisation de la consommation énergétique par la récupération de la chaleur fatale est donc essentielle.
1. Méthodes et applications courantes de récupération de chaleur
La chaleur résiduelle issue de la compression de l'air peut être recyclée via des échangeurs de chaleur pour réchauffer l'eau ou l'air, et utilisée pour le chauffage, les besoins des procédés ou le préchauffage de l'eau d'alimentation des chaudières. Les systèmes incluent la récupération de chaleur des compresseurs à vis à injection d'huile et sans huile, basée sur les méthodes de refroidissement suivantes :
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Méthodes de refroidissement : refroidissement par air et par eau. Le refroidissement par eau est privilégié pour une meilleure efficacité (chaleur massique plus élevée) et des températures plus basses, adapté à la plupart des environnements industriels.
• Systèmes de récupération de chaleur : ils sont classés comme refroidis par air ou par eau. Les systèmes refroidis par eau dominent les rénovations en raison de leur production de chaleur stable et de leurs applications polyvalentes en eau chaude.
Avantages de la récupération de chaleur :
• Écologique : aucune émission, réduit le gaspillage d’énergie.
• Économies : eau chaude gratuite pour une utilisation quotidienne ou pour le chauffage.
• Améliore les performances du compresseur : abaisse la température de fonctionnement, augmente le rendement et prolonge la durée de vie de l'huile.
• S’aligne sur les politiques d’économie d’énergie, générant des avantages économiques et sociaux.
Ces systèmes utilisent des échangeurs de chaleur pour réchauffer l'air extérieur et chauffer les bureaux ou les ateliers en hiver (via des registres réglables). En été, l'air chaud est évacué. Simple, économique et idéal pour les utilisateurs de chauffage à proximité.
• Compresseurs à injection d'huile : Récupération de chaleur à partir de mélanges air-huile à 80–100 °C. Les modernisations remplacent les tours de refroidissement par des échangeurs de chaleur, produisant ainsi de l'eau chaude. Avantages : Température d'huile stable, rendement élevé. Inconvénients : Entartrage, autocontrôle limité.
• Compresseurs sans huile : gèrent l’air comprimé à 170–190 °C.
o Échangeur de chaleur primaire : Refroidit directement l'air chaud pour produire de l'eau chaude. Avantages : Température de sortie d'air stable. Inconvénients : Entartrage important, entretien important.
o Échangeur de chaleur secondaire : ajoute une boucle d'eau adoucie pour réduire l'entartrage, améliorant ainsi l'efficacité et la stabilité.
