2935 458 4 11 - Impreso en Bélgica - Sujeto a modificaciones sin previo aviso. @ Atlas Copco Airpower nv, febrero de 2011. www.useyourenergytwice.com www.useyourenergytwice.com www.useyourenergytwice.com www.atlascopco.com Use dos veces su energía Convierta su compresor en una fuente de energía Combinando fuerzas para salvar nuestro planeta ¿Por qué es importante la energía? El aire comprimido es una de las utilidades más importantes para la industria. Pero también es una de las de mayor consumo de energía. Por lo tanto, cualquier ahorro que pueda realizarse en los sistemas de aire comprimido tendrá un importante impacto en los costes y en el medio ambiente. Aunque los sistemas de aire comprimido consumen alrededor del 10% de toda la energía eléctrica industrial, pueden representar hasta el 40% de la factura de electricidad de algunas plantas. Por este motivo, Atlas Copco lleva muchos años innovando en soluciones de aire comprimido que supongan un ahorro de energía. Consumo de energía anual por sistema de aire comprimido* País Consumo de los sistemas de aire comprimido en TWh % del consumo de electricidad industrial Francia 12 11 Alemania 14 7 Italia 12 11 Reino Unido 10 10 Resto de la UE 32 11 * Blaustein, Edgar; Radgen, Peter (Ed.): Compressed Air Systems in the European Union. Energy, Emissions, Savings Potential and Policy Actions. Stuttgart 2001 (Sistemas de aire comprimido en la UE. Energía, emisiones, ahorros potenciales y acciones políticas. Stuttgart 2001). Empresas de todo el mundo confían en nuestra experiencia e innovación para hacer crecer su negocio. Cuentan con nosotros para reducir sus costes sin mermar su productividad. Nos tomamos nuestra responsabilidad muy en serio: hacia nuestros clientes, su futuro y el futuro de nuestro planeta. Somos Atlas Copco. Y damos energía a su negocio. El cambio climático es una de las amenazas medioambientales más graves a las que se enfrenta nuestro planeta. El protocolo de Kioto establece la pauta que obliga a países e industrias de todo el mundo a cumplir unos estrictos objetivos de reducción de las emisiones de dióxido de carbono. Las presiones, tanto comerciales como legislativas, para conservar el medio ambiente están impulsando los esfuerzos de la industria en favor de la eficiencia energética. Con la consecución de estos objetivos, las empresas no sólo mejoran sus propias credenciales ecológicas, sino también su cuenta de resultados reduciendo sus costes energéticos. Los ahorros de energía en aire comprimido benefician tanto a sus resultados como al planeta Atlas Copco persigue reducir la huella de CO2 en todas las etapas de la vida útil de un compresor, de principio a fin. Desde la fase de diseño hasta la fabricación, distribución, uso, eliminación y reciclado de los productos. No obstante, al analizar las emisiones de carbono típicas de un compresor de aire se observa que la energía consumida durante su uso representa el 99% de las emisiones de CO2. Como el consumo de energía también representa normalmente más del 80% del coste del ciclo de vida de un compresor, el ahorro energético en los sistemas de aire comprimido repercutirá positivamente no sólo en la conservación del medio ambiente sino también en su cuenta de resultados. Huella de CO2 típica de los compresores de aire Emisiones de CO2 durante su utilización: Otros 99% Coste de propiedad total Coste normal de energía: 80% Mantenimiento Inversión La innovación es clave par La innovación es uno de los valores clave de Atlas Copco. A lo largo de los años, la compañía se ha mantenido al frente de la tecnología de compresores con importantes innovaciones. Cientos de patentes relacionadas tanto con los compresores como con los equipos de tratamiento de aire han contribuido a que Atlas Copco se convierta y se mantenga como First in Mind-First in Choice® para sus clientes. El UR4, el primer compresor de tornillo exento de aceite 1952 1904 Atlas Copco presenta su primer compresor de pistón exento de aceite El primer compresor Z con diseño de tornillo asimétrico, que dio como resultado un requisito de energía específica muy bajo. Atlas Copco fue la primera compañía en presentar un secador de adsorción MD, instalado y adoptado hoy en día por numerosas industrias debido a sus enormes ahorros de energía. 1966 1969 1964 1967 El primer compresor de pistón de dos etapas refrigerado por agua del mundo, con una mejora de eficiencia de un 10-15% Primer compresor de tornillo con inyección de aceite de Atlas Copco Lanzamiento del Elektronikon™, el primer sistema electrónico de monitorización, control y ahorro de energía del mundo. El primer VSD (accionamiento de velocidad variable) integrado. Esta revolucionaria innovación permite unos ahorros de energía de hasta un 35% 1986 1994 1973 1993 1995 Las primeras carrocerías insonorizadas en unidades GA con inyección de aceite, reduciendo las emisiones de ruido. Los primeros compresores Full Feature del mundo con secadores integrados, reduciendo así el consumo de energía y las emisiones de CO2 Lanzamiento de la gama ZH, los primeros turbocompresores del mundo integrales y listos para funcionar ara lograr una productividad responsable Ahorros de energía adicionales gracias a la mejor de la refrigeración intermedia y posterior de los refrigeradores ZR. Lanzamiento del controlador/sistema ES, que optimiza el funcionamiento de instalaciones de múltiples compresores. Desarrollo de la gama XD de secadores de adsorción regenerados por el calor de la compresión sumamente eficientes en términos energéticos. 1995 2002 2005 2002 Introducción de los compresores Z Full Feature con secador MD integrado, ahorro de energía de hasta un 20%. Atlas Copco es el primer fabricante en recibir la certificación TÜV para su gama ZR de compresores de tornillo exentos de aceite con recuperación de energía. 2009 2003 2006 AirscanTM permite a los clientes evaluar sus necesidades de aire comprimido y adaptar sus instalaciones para ahorrar más energía. Los compresores Z fueron los primeros en recibir la certificación ISO 8573-1 Clase 0 (las pruebas del TÜV determinaron que no existía rastro alguno de aceite en el flujo de aire) 2011 una nueva y estimulante oportunidad de usar dos veces la energía Convierta su compresor en pérdidas en radiación 100% Energía eléctrica absorbida Refrigerador de aceite Elemento de baja presión Elemento de alta presión 5% - 20% Calor de condensación en el aire de aspiración Recuperación directa de energía y del calor de condensación 80% - 105% RefriRefrigerador gerador intermedio posterior (dependiendo de las condiciones de trabajo) pérdidas en calor de condensación Según las leyes de la termodinámica, la energía utilizada para comprimir el aire se transforma en calor. La mayor parte de este calor (más del 90%) permanece en el aire comprimido y en el aceite lubricante. Una pequeña parte se pierde en el ambiente por radiación. Sin embargo, la energía eléctrica no es la única fuente energética que entra en el sistema. El aire aspirado por el compresor contiene vapor de agua. El calor almacenado en el vapor se libera a través de la condensación en el refrigerador intermedio y posterior del compresor. Normalmente, el calor de condensación que contiene el aire aspirado equivale al 5 - 20% de la energía eléctrica absorbida. El exclusivo diseño del sistema de refrigeración del compresor de tornillo exento de aceite ZR con recuperación de energía permite capturar todo el calor del sistema de aire comprimido y de aceite. Como resultado, la energía total recuperada en forma de agua caliente asciende al 80-105% de la energía eléctrica absorbida, en función de las condiciones de trabajo. En la mayoría de los entornos industriales, este porcentaje será del 90 al 95%. Esta característica marca la diferencia entre un compresor de tornillo exento de aceite ZR con recuperación de energía y cualquier otra tecnología de compresión. del total de la energía recuperada en forma de agua caliente una fuente de energía Energía térmica recuperable Presión de trabajo 10 bar(e), entrada de agua 20°C, salida de agua 90°C Energía en forma de agua caliente (% de la potencia eléctrica absorbida) 110% 105% HR 100% HR 70% 100% HR 40% 95% 90% 85% 80% 15 20 2530 35 4045 Temperatura de entrada del aire [°C] La energía térmica recuperable dependerá de las condiciones reales de trabajo y de la presión del sistema de aire comprimido. A una presión de 10 bar(e) en la red de aire comprimido, con una temperatura del aire de entrada de 30°C y una humedad relativa del 70%, la energía recuperable asciende al 90-95%. Consulte con Atlas Copco cualquier condición de diseño específica. No ponga límites a la recu Certificación TÜV El TÜV supervisó la prueba tipo y certificó la gama de compresores Atlas Copco de tornillo exentos de aceite y refrigerados por agua ZR 55-750 con sistemas de recuperación de energía integrados. El proceso de prueba incluyó una medición en tiempo real de la potencia absorbida y de la potencia de salida en forma de agua caliente. Se demostró que, con una presión de 10 bar(e) / 145 psig en las condiciones de diseño especificas de 40°C de temperatura ambiente, 70% de humedad relativa y una temperatura del agua de refrigeración de 20°C, era posible recuperar el 100% de la potencia absorbida en forma de agua caliente. ¿Qué es el TüV? El TÜV, Technischer ÜberwachungsVerein (Asociación para la Inspección Técnica de Alemania), es un organismo internacional e independiente especializado en evaluar la seguridad y la calidad de la tecnología. El TÜV está reconocido en todo el mundo por su independencia, neutralidad, experiencia profesional y estrictas normas. uperación de energía Las aplicaciones para recuperar energía El agua caliente recuperada del sistema de aire comprimido se puede usar para fines sanitarios o para calefacción y resulta particularmente adecuada para aplicaciones de proceso. La utilización del agua caliente como agua de alimentación de calderas precalentada o directamente en procesos que requieran agua a una temperatura de 70 a 90°C puede suponer un ahorro de costosas fuentes de energía, como el gas natural o el gasóleo. Las enfriadoras por absorción de calor son otra aplicación potencial del calor recuperado del sistema de aire comprimido, ofreciendo a la industria más oportunidades de ahorrar energía Solicite el asesoramiento experto de Atlas Copco para elegir la solución más eficiente de aire comprimido. Aire comprimido Electricidad Agua caliente Agua fría Unidad de control para recuperación de energía Agua caliente de 70° a 90° C Ducha Calefacción Calderas de vapor Proceso Enfriadoras por absorción de calor Intercambiadores de calor Aplicaciones de calentamiento de procesos: algunos ejemplos El vapor es uno de los medios preferidos debido a su gran capacidad de transporte del calor. También es intrínsecamente seguro (no inflamable). Algunas aplicaciones de alto nivel requieren grandes cantidades de agua caliente, ya sea agua caliente para procesos o para alimentación de calderas. El uso del agua caliente del compresor puede reducir drásticamente o incluso eliminar el consumo de gasóleo para este propósito. Alimentos y bebidas El agua caliente y el vapor se utilizan en numerosos procesos lácteos. El vapor se emplea habitualmente para pasteurización, escaldado, limpieza y esterilización de ollas, productos de secado, etc. En las grandes centrales lecheras necesitan cantidades ingentes de agua caliente y vapor en sus procesos continuos. Aquí, el sistema de recuperación de energía de agua caliente del compresor puede proporcionar importantes ahorros de energía. Productos químicos Industria farmacéutica La industria química y las refinerías son grandes consumidores de vapor. Algunas aplicaciones son: El sector farmacéutico y los procesos de fabricación requieren grandes cantidades de vapor. • Los craqueadores térmicos a vapor necesitan vapor altamente recalentado, normalmente a 40 bar. Los procesos de esterilización, secado y control de la temperatura de fermentación forman parte de la rutina diaria del sector farmacéutico. • Para los reboilers y la eliminación de contaminantes se emplea vapor recalentado a media presión, normalmente 10 bar. • El calorifugado y otras aplicaciones requieren vapor recalentado a presión baja, normalmente 2 bar. En algunos procesos, se recupera una gran cantidad de agua caliente después de que el vapor se condense. El agua caliente de los compresores se utiliza como agua de relleno para complementar las pérdidas. El método de limpieza CIP (Clean In Place, limpieza en el lugar de trabajo), SIP (Sterilization In Place, esterilización en el lugar de trabajo), la esterilización por contacto directo de biorreactores y fermentadores, y las barreras de vapor contra bacterias se emplean de forma habitual en estas unidades de fabricación. La energía térmica recuperada del compresor Atlas Copco contribuye a mejorar la cuenta de resultados. Textil El tinte de tejidos requiere un volumen considerable de agua caliente a temperaturas de 80° a 90°C. Los sistemas de recuperación de energía de los compresores Atlas Copco pueden suministrar agua caliente directamente al proceso. En el tratamiento de hilos y fibras, se utiliza vapor para que las fibras artificiales de fijación por calor obtengan estabilidad dimensional, mayor volumen así como resistencia a las arrugas y la temperatura. Pasta y el papel La industria de la pasta y papel requiere importantes volúmenes de aire comprimido. También se necesitan ingentes cantidades de vapor para los procesos industriales. Las aplicaciones típicas son el blanqueo, digestores, máquinas de desfibrilado y evaporadores de licor negro. Control de humedad El vapor se usa para la humidificación, dado que es limpio y estéril por naturaleza. La humidificación de salas limpias es una práctica común en el montaje de componentes electrónicos, fabricación de chips y en la industria farmacéutica. Como este vapor se usa como utilidad, es necesario reponer continuamente el agua. El agua caliente del compresor de aire puede precalentar el agua de relleno y reducir en consecuencia el consumo de energía de la caldera de vapor. Turbinas de vapor El vapor altamente recalentado (normalmente 40 bar) se utiliza para aplicaciones motrices, como las turbinas de vapor. Las turbinas se utilizan como unidad de potencia para generación de energía cautiva y para diversas máquinas. El agua de alimentación precalentada reduce el consumo de combustible de las calderas, obteniéndose importantes ahorros. La gama de compresores ZR con recup Gama de compresores de tornillo exentos de aceite de velocidad fija 1060 bar(e) 12 2120 3180 4240 5300 cfm 174 10 145 8 116 6 87 4 58 2 29 0 30 60 90 120 150 psi(g) ZR 55-90 ZR 110-145 ZR 160-275 ZR 300-425 ZR 450-750 m³/min Gama de compresores de tornillo exentos de aceite de velocidad variable 1060 bar(e) 12 2120 3180 4240 5300 cfm 174 10 145 8 116 6 87 4 58 2 29 0 30 60 90 120 150 m³/min psi(g) ZR 75-90 VSD ZR 132-160 VSD ZR 250-315 VSD ZR 400-500 VSD ZR 700-900 VSD peración de energía 1000 m3/año toneladas CO2 /año 1000 € 1000 2207 600 800 1765 480 600 1324 360 400 883 240 200 441 120 0 0 0 110% 100% 90% 80% Recuperación de energía (1) Ahorro potencial anual en gas natural (2) 50 100150200250300350400450500550600650700750 Potencia nominal del compresor en kW Un compresor de 400 kW con una recuperación de energía del 90%, puede ahorrar anualmente unos 400.000 m³ de gas natural, 883 toneladas de CO2 y 240.000 €. 1000 litros/ año toneladas CO2 /año 1000 € 1200 2879 600 1000 2399 500 800 1919 400 600 1439 300 400 960 200 200 480 100 0 0 0 110% 100% 90% 80% 50 100150200250300350400450500550600650700750 Potencia nominal del compresor en kW Un compresor de 650 kW con una recuperación de energía del 90%, puede ahorrar anualmente 800.000 litros de gasóleo, 1.919 toneladas de CO2 y 400.000 €. (1) Recuperación de energía en forma de agua caliente en función de las condiciones de trabajo. (2) De acuerdo con las condiciones de referencia funcionando a plena carga Horas de funcionamiento anuales: 8500 - Eficiencia de la caldera: 70% Gasóleo Valor calórico 43000 kJ/kg Coste 0,5 €/litro CO2 /MWh 0,279 toneladas Gas natural 39000 kJ/m3 0,6 €/m3 0,203 toneladas FUENTE: http://www.defra.gov.uk/environment/business/reporting/pdf/20090928-guidelines-ghgconversion-factors.pdf Recuperación de energía (1) Ahorro potencial anual en gasóleo (2) Unidad de control para recuperación de energía Las unidades de control de recuperación de energía están diseñadas específicamente para transferir la energía recuperada de los compresores de aire exentos de aceite al proceso del cliente. La unidad de control se instala entre el compresor y el circuito de refrigeración y calentamiento del cliente. Su diseño modular garantiza una integración perfecta de la recuperación de energía en la aplicación. Funciones principales: •Regulación de la presión y temperatura del agua de refrigeración del compresor para mantener un funcionamiento óptimo del sistema de aire comprimido. •El compresor funciona independientemente del proceso del cliente •Calidad óptima del agua de refrigeración del compresor •Una sola conexión entre el sistema de aire comprimido (hasta 4 unidades) y el proceso del cliente. Tabla de opciones Modelos ER 90 ER 275 ER 425 ER 900 Intercambiador de calor de reserva de acero inoxidable Hay disponibles 4 tamaños de unidades de control, que pueden gestionar la energía recuperada de los compresores exentos de aceite de hasta 900 kW. La exhaustiva ejecución estándar se puede ampliar con numerosas opciones específicas para cada aplicación. Intercambiador de calor de acero inoxidable para el circuito de proceso del cliente (*) Bomba de agua de reserva Alcance de suministro estándar: Pernos de anclaje • Bomba de agua de velocidad variable (*) Si se selecciona esta opción, se seleccionará automáticamente el intercambiador de calor de reserva integrado • Válvula de derivación de 3 vías controlada electrónicamente • Microprocesador Elektronikon® con pantalla gráfica para el sistema de monitorización y control • Armario eléctrico premontado • Punto único de conexión eléctrica (380-500V, 50/60Hz) C • Intercambiador(es) de calor de placas de acero inoxidable • Válvula de sobrepresión A • Depósito de expansión a presión B Dimensiones ER 90 - 900 Sin intercambiador de calor opcional para el proceso del cliente ER 90 - 900 Con intercambiador de calor opcional para el proceso del cliente • Válvula de desaireación automática A (mm) B (mm) C (mm) 1450 1500 1500 1950 1500 1500 • La homologación CE o ASME depende de los requisitos del emplazamiento • Conexiones de entrada y salida en un único punto (bridas DIN o ANSI) • Se incluye un bastidor común con todas las tuberías y conexiones • Carrocería protectora Equipo opcional: Intercambiador de calor de reserva integrado: garantiza que se mantenga el punto de ajuste requerido del agua de refrigeración suministrada al compresor. Si el proceso del cliente no consume toda la energía térmica (el agua caliente suministrada por el compresor), el circuito de agua de refrigeración conectado a este intercambiador reducirá aún más la temperatura. Intercambiador de calor integrado para el circuito del proceso del cliente: un intercambiador de calor de placas de acero inoxidable para el agua de proceso. Bomba de agua de reserva: una bomba redundante de circulación de agua con accionamiento de velocidad variable que se pondrá en marcha automáticamente cuando si se detiene la bomba principal. Se incluyen las válvulas de aislamiento y antirretorno. Pernos de anclaje: garantizan la fijación de la unidad a la fundación. Compresores conectables: hay disponibles unidades de control para gestionar la energía térmica del flujo de agua de refrigeración de varios compresores (hasta un máximo de 4 compresores conectados a una sola unidad de control). Control y monitorización La última generación del controlador Elektronikon® ofrece una gran variedad de funciones de control y monitorización que permiten mejorar la eficiencia y la fiabilidad de la máquina. •Sencillez de uso mejorada con una pantalla a color de alta definición de 6 pulgadas con pictogramas claros e indicadores LED adicionales. •Interfaz de usuario multilingüe y teclado duradero •Servidor web integrado para la visualización de todos los parámetros •Funciones de control remoto y conectividad a través de contactos digitales e interfaces de bus de campo