artikel

Energiewinst uit compressor

Algemeen

Energie-efficiëntie en efficiencyverbetering zijn de uitgangspunten bij innovatie voor Atlas Copco. Deze compressorfabrikant vierde eind september het zestigjarig bestaan op de Nederlandse markt. Rijstproducent Lassie vertelde daar hoe een andere invulling van het compressorpark resulteerde in een besparing van €26.000 per jaar. FrieslandCampina realiseerde in de productielocatie Maasdam een jaarlijkse energiebesparing van 100.000 kWh.

Persluchtsystemen maken gemiddeld ongeveer 10% uit van het elektriciteitsverbruik in de industrie. Voor een individueel bedrijf kan dit nog verder oplopen. Tijdens de levenscyclus van een compressor gaat 80% van de totale kosten op aan energieverbruik en slechts 20% aan investeringen en onderhoud. Belangrijke besparingen zijn te realiseren door het terugdringen van lekkages, een beter systeemontwerp, de toepassing van een frequentieregelaar (‘adjustable speed drives’) en hergebruik van afvalwarmte.

Energieterugwinning
Het grote aandeel van het energieverbruik in de kosten maakt dat Atlas Copco zich bij innovatie richt op het energiezuinig maken van persluchtoplossingen. De nieuwe ‘Carbon Zero’-serie watergekoelde, olievrije luchtcompressoren zijn uitgevoerd met een geïntegreerd energieterugwinningssyteem. Terwijl de compressor de aangezogen lucht samenperst, wordt de ingevoerde elektrische energie omgezet in warmte tijdens het aandrijven van de compressie-elementen. De 5-10% warmte die bij dit proces verloren gaat, wordt gecompenseerd door condensatiewarmte van de luchtvochtigheid. In plaats van wegkoelen van deze warmte die zich ophoopt in de compressorelementen (olie-, tussen- en nakoeler), wordt bij de Carbon Zero-modellen de temperatuur van het koelwater verhoogd tot 90°C. Het hete water is te gebruiken voor cv- en sanitaire toepassingen of als voedingswater voor boiler of stoomgeneratie.

Frequentieregeling en controlesysteem
Eerdere innovaties van Atlas Copco zijn de VSD-regeling en het ES-controlesysteem, beide eveneens gericht op energiebesparing. Bij de VSD-regeling is een frequentieregelaar ingebouwd in de compressor, waardoor de snelheid van de motor zodanig is aan te passen dat het debiet van de motor steeds overeenstemt met de vraag van de gebruiker. Met het ES-controlesysteem worden alle industriële compressoren in een machinepark nauwkeurig gevolgd, om de gezamenlijke output af te stemmen op de vraag.

Lassie en FrieslandCampina
Lassie heeft voor de verwerking van 13.000 ton rijst per jaar in de fabriek in Wormerveer drie compressoren opgesteld. De twee schroefcompressoren met een vast toerental van elk 55 kWh en een frequentiegeregelde schroefcompressor van 90 kWh met VSD-regeling hebben gezamenlijk een capaciteit van 32 m3 perslucht per minuut.

De warmte van de compressoren werd bij Lassie lange tijd gebruikt om de opslaggebouwen droog en warm te houden. Voor vijf maanden per jaar een prima oplossing, maar in de andere maanden ging de warmte verloren. Enkele jaren geleden is de nieuwe installatie uigevoerd met een verwarmingsinstallatie voor de stoomketel. De warme perslucht die door de compressoren wordt geleverd, wordt met een watergekoelde warmtewisselaar teruggekoeld. De koeling wordt gerealiseerd met suppletiewater en verwarmd naar 60°C ten behoeve van de ontgasser. Lassie heeft zo jaarlijks 1.339 MJ warmte (m3 aardgas) en 76.000 kWh uur aan elektra bespaard, wat neerkomt op €26.000 per jaar.

Olievrije perslucht wordt bij Royal FrieslandCampina in Maasdam onder meer gebruikt voor de aansturing van kleppen, cilinders en vacuüminjectoren in de verpakkingslijnen. In Maasdam staan twee 90 kW olievrije schroefcompressoren met vast toerental opgesteld en een 90 kW frequentiegeregelde olievrije schroefcompressor met VSD-regeling. Bij alle drie de compressoren is een energieloze MD-droger standaard in de behuizing ingebouwd.

Het compressorpark wordt centraal aangestuurd met behulp van een centrale ES-regelaar van Atlas Copco. De regelaar bepaalt welke compressoren worden ingezet om aan de persluchtvraag op een bepaald moment te voldoen. Verder zorgt de regelaar dat de compressoreninstallatie draait met het laagste energieverbruik. De compressoren met vast toerental staan afwisselend ‘standby’. Is de luchtvraag op enig moment groter dan de opbrengst van deze compressor, dan zorgt de ES-regelaar dat de VSD-compressor het wisselende verbruik compenseert. Deze aanpak resulteerde in een energiebesparing van circa 100.000 kWh.

Reageer op dit artikel