Tel: 021 3390 3552 , 021 3390 1804
آخرین مقاله ها در سایت

بازيافت انرژي

بازيافت انرژي

بازيافت انرژي ( Energy recovery )

1- بررسي كلي ( General ) در بازيافت انرژي

وقتيكه هوا فشرده مي شود ، گرما به جود مي آيد . انرژي گرمايي در حجم رو به كاهش متمركز مي شود و مقدار اضافي آن قبل از اينكه وارد سيستم لوله كشي شود به بيرون هدايت ميگردد . براي هر يك از دستگاههاي هواي فشرده بايد اطمينان حاصل كنيد كه ظرفيت خنك كنندگي قابل اطمينان و كافي براي دستگاه وجود دارد . اين كار را مي توان توسط هواي بيرون يا از طريق يك سيستم مدار آبي از جمله آب شهري ، آب نهر يا آب فرايندي در سيستم مدار باز يا بسته انجام پذيرد .

در بسياري از دستگاههايي كه هواي فشرده توليد مي كنند اين امكان وجود دارد كه بخش مهمي از انرژي را بازيافت كرد . در صنايع بزرگتر ، هزينه هاي انرژي مي تواند بالغ بر %80 هزينه كل براي توليد هواي فشرده شود . به اندازه %94 انرژي ذخيره شده كمپرسور را مي توان به عنوان مثال به صورت آب گرم ˚90 از كمپرسورهاي بزرگ مارپيچي روغنكاري نشونده بازيافت كرد . بدين معني است كه هر ميزان بازيافت سود قابل توجه اي را نشان مي دهد .

فرض كنيد يك كمپرسور مركزي در يك كارخانه بزرگ حدود   Kw500 انرژي طي8000 ساعت كاري در هر سال مصرف مي كند . اين عدد تقريباً برابر است با  سال/  Kwh 4 ميليون . امكان بازيافت اين گرماي به هدر رفته از طريق هوا يا آب گرم مطلوب مي باشد .

بازگشت سرمايه جهت بازيافت انرژي معمولاً يك تا سه سال طول مي كشد . بعلاوه ، انرژي بازيافتي از طريق سيستم خنك كننده مدار بسته براي شرايط عملكردي كمپرسور سودمند است ، همچنين قابليت اطمينان و طول عمر دستگاه به علت سطح دماي يكسان و كيفيت بالاي آب خنك كننده افزايش مي يابد . كشور هاي اروپاي شمالي از جمله پيشگامان بازيافت انرژي هستند و سالهاي متمادي است كه روش كاربرد آن را در كمپرسورها ياد گرفته اند .بيشتر كمپرسورها از تاٌمين كنندگان عمده امروزي داراي ادوات استاندارد بازيافت انرژي مي باشند .

3-4-2 محاسبه پتانسيل بازيافت ( Calculation of the recovery potential ) در بازيافت انرژي

عملاً تمام انرژي عرضه شده به يك كمپرسور به گرما تبديل مي شود . هر چقدر كه بتوان انرژي بيشتري را بازيافت كرد ، بازدهي سيستم نيز بيشتر مي شود . رابطه زير محاسبه مقدار انرژي قابل بازيافت را نشان مي دهد .

مقدار انرژي بازيافت شده بر حسب kwh در هر سال :

W = [ ( ) + ( ) x

سال/ ذخيره =  W x /

: سال /   روغن ذخيره شده W / 68000 x

W    = انرژي بازيافت شده   ( Wh / year )

=   زمان در هر سال وقتي كه به توان بازيافت شده نياز است( hours / year )

=   در كمپرسور بارگيري شده قسمتي از

=   دركمپرسور بي بار سازي شده قسمتي از

=  توان موجود در ماده خنك كننده دركمپرسور بارگيري شده ( kW )

=  توان موجود در ماده خنك كننده دركمپرسور بي بار سازي شده ( kW )

=   بهاء انرژي

=   بازدهي معمولي منبع گرما اء نمائيد . همچنين اين امكان وجود دارد كه بازيافت انرژي را از چندين فرايند هماهنگ كنيد .

 

در بسياري از موارد ميزان بازيافت مي تواند بيشتر از %90 باشد ، اين امر زماني امكان پذير است كه بتوان انرژيي را كه از طريق خنك كردن به دست مي آوريد بطور مؤثري مراقبت كنيد .عملكرد سيستم خنك كننده ، فاصله تا محل مصرف و ميزان و تداوم تقاضا همگي از جمله فاكتورهاي قطعي در رابطه با اين امر هستند .

وقتي كه صحبت بر سر ايجاد جريان حرارتي خيلي زيادي باشد مي توان به دنبال راههايي جهت فروش انرژي گرمايي بازيافت شده ، گشت . خريدار مي تواند تأمين كننده انرژي باشد و شما مي توانيد براي سرمايه گذاري ، فرم هاي توافقي جهت سفارش و تحويل امضاء نمائيد . همچنين اين امكان وجود دارد كه بازيافت انرژي را از چندين فرايند هماهنگ كنيد .

3-4-3 روش هاي بازيافت  ( Recovery methods ) در بازيافت انرژي

3-4-3-1 بررسي كلي (General ) در بازيافت انرژي

هميشه بازيافت انرژي از دستگاههاي هواي فشرده گرما را در زماني كه ما مي خواهيم و شايد به همان اندازه كه مورد نياز است به ما نمي دهد . اگر ميزان بار كمپرسور متغير باشد ، ميزان انرژي بازيافتي نيز متغير خواهد بود . براي اين كه امكان بازيافت انرژي وجود داشته باشد ، لازم است كه مقدار انرژي مورد نياز تاٌمين گردد ، كه اين مقدار انرژي بطور معمول از طريق منبع سيستم معمولي برآورده مي شود . انرژي بازيافت شده به عنوان بهترين پشتيبان به صورت انرژي اضافي در سيستم معمولي به كار رفته ، به طوري كه انرژي موجود هميشه در مواقعي كه كمپرسور كار مي كند ، به كار گرفته مي شود .

3-4-3-1 سيستم هاي هوا خنك (‌ Air cooled systems ) در بازيافت انرژي

گرماي ايجاد شده در سيستم هاي هوا خنك در محيط هاي با دماي كم مستقيماً براي گرم كردن ساختمان به كار       مي رود يا اين تبادل گرما به برج هاي پيش گرمايش داده مي شود . وقتي كه هواي خنك ، گرم مي شود توسط فن توزيع مي گردد . در مواقعي كه ساختمان به گرماي اضافي نياز ندارد ، هواي گرم بطور اتوماتيك و يا با استفاده از كنترل ترموستات بطور دستي به بيرون هدايت مي شود .

در اين سيستم ها ، فاصله كمپرسور تا ساختمان بايد كم باشد تا هواي گرم حاصله بتواند به راحتي نيازهاي گرمايشي آن را

برآورده سازد . بعلاوه امكان بازيافت فقط به فصول سرد سال محدود مي شود . بازيافت انرژي هواي بردي ، بيشتر در كمپرسور هاي كوچك و متوسط رايج است و سرمايه مورد نظر براي اين بازيافت اندك است .

3-4-3-1 سيستم هاي آب خنك (Water cooled systems ) در بازيافت انرژي

در كمپرسور آب خنك ، آب خنك كننده كمپرسور با درجه حرارت  ºC90 مي تواند به جريان آب گرم اضافه شود . اگر آب گرم براي شستن ، تميز كردن يا دوش گرفتن استفاده شود ، با اين حال هنوز به يك ديگ آب جوش معمولي

نياز مي باشد. انرژي بازيافت شده از سيستم هواي فشرده ، ميزان بار مصرفي ديگ آب جوش را كاهش مي دهد ، باعث صرفه جويي در سوخت مي شود و در نتيجه باعث مي شود كه از ديگ هاي آب جوش كوچكتري استفاده شود .

شرايط لازم براي بازيافت انرژي تا اندازه اي به نوع كمپرسور بستگي دارد . كمپرسور هاي روغنكاري نشونده در طرح هاي استاندارد براي بازيافت انرژي به راحتي اصلاح مي شود . اين نوع كمپرسور در طرح آب گرم به درجه حرارت  ºC90 مي رسد كه درجه حرارت مطلوبي براي بازيافت انرژي است .

در كمپرسورهايي كه توسط روغن ، روغنكاري مي شوند ، روغن موجود در كمپرسور از جمله عواملي است كه امكان رسيدن دماي آب خنك كننده را به درجه حرارت هاي بالاتر را كاهش ميدهد .

در كمپرسورهاي گريز از مركز ، سطوح درجه حرارت پايين است و بدين ترتيب ميزان بازيافت انرژي نيز پايين است . بعلاوه عملكرد كمپرسور بطور منفي تحت تأثير درجه حرارتهاي بالاي آب قرار مي گيرد .

بازيافت انرژي آب بردي براي كمپرسورهائي مناسب است كه توان موتورشان بيش از  kw10 است . بازيافت آب بردي انرژي نسبت به بازيافت انرژي هواي بردي نيازمند دستگاههاي پيچيده تري است . تجهيزات بنيادين شامل پمپ ها ، مبدل حرارتي و شيرآلات كنترلي مي باشد .

با استفاده از بازيافت آب بردي انرژي مي توان گرما را با استفاده از لوله هاي كوچكي(mm 80 – 40 ) بدون اتلاف حرارتي چشمگيري بين ساختمان هاي دورتر توزيع كرد . درجه حرارت بالاي آغازين به اين معني است كه مي توان انرژي را براي افزايش درجه حرارت آب بازگشتي از يك ديگ آب جوش مورد استفاده قرار داد . بدين ترتيب منبع گرم كننده را مي توان بطور دوره اي خاموش كرد و به جاي آن از گرماي تلف شده كمپرسور استفاده نمود . همچنين از اين گرماي تلف شده مي توان براي افزايش درجه حرارت فرايند استفاده كرد . حتي براي كمپرسورهاي مارپيچي روغنكاري شونده كه توسط هوا سرد مي شوند ، اين امكان  وجود دارد كه بازيافت آب بردي انرژي را داشته باشند . براي رسيدن به اين منظور لازم است كه در چرخه روغن از يك مبدل حرارتي استفاده كنيم ، اما سطوح درجه حرارت ايجاد شده در اين كمپرسورها نسبت به كمپرسورهاي روغنكاري نشونده پايين تر است .

بازيافت انرژي

مطالب مرتبط