Transforme o seu compressor em uma fonte de energia - Atlas Copco

Combinando forças paraajudar a salvar o nossoplanetaPor que a energia é importante?O ar comprimido é um dos insumos básicos mais importantes da indústria. É tambémum dos maiores consumidores de energia. Portanto, qualquer otimização alcançadaem sistemas de ar comprimido exerce efeito considerável sobre os custos e o meioambiente.Apesar de os sistemas de ar comprimido geralmente responderem por cerca de 10% doconsumo total de eletricidade industrial, este índice pode chegar a 40% das contas deenergia em determinadas fábricas. Em vista disso, a Atlas Copco há muitos anos veminovando em soluções de baixo consumo para a geração de ar comprimido.Consumo anual de energia por sistemas de ar comprimido*PaísConsumo de sistemas dear comprimido, TWh% do consumo deeletricidade industrialFrança 12 11Alemanha 14 7Itália 12 11Reino Unido 10 10Restante da UE 32 11* Blaustein, Edgar; Radgen, Peter (Ed.): Compressed Air Systems na Unidade Européia. Energia, Emissões, Potencial de Economia eAções Políticas. Stuttgart 2001

No mundo inteiro, as empresas confiamem nossa experiência e nas inovaçõescom que contribuímos para a expansãodos seus negócios.Elas contam conosco para reduzir seuscustos sem perder a produtividade.Levamos a sério as nossasresponsabilidades para com os clientes,seu futuro e o futuro do nosso planeta.Nós somos a Atlas Copco.E energizamos empresas!As mudanças climáticas estão entre as ameaças mais graves com que sedefronta o meio ambiente do nosso planeta. O Protocolo de Quioto definepadrões para o mundo inteiro, pelos quais os países e ramos de atividadeatuais devem definir metas rigorosas para a redução das emissões de dióxidode carbono. Pressões comerciais e legislativas visando preservar o meioambiente têm levado as empresas a buscar eficiência energética.A concretização dessas metas não apenas confere mais respeito às empresaspor suas credenciais ecológicas, como também melhora suas margensde lucro, graças à redução dos gastos com energia.A economia de energia no ar comprimido trazvantagens para o resultado financeiro da suaatividade e para o planeta.A Atlas Copco busca reduzir a equivalência de CO 2em cada etapa da vida útil deum compressor, literalmente 'do berço ao túmulo'. Ocorre desde a fase de projeto,passando pela fabricação do equipamento, sua distribuição, uso pelo cliente, alienação ereciclagem.Quando se considera a equivalência de carbono típica de um compressor de ar, a energiaconsumida na sua utilização responde por 99% das emissões de CO 2. E o consumo deenergia também costuma representar mais de 80% do custo do compressor em sua vidaútil. Assim, a estratégia de economizar energia em sistemas de ar comprimido reveste-sede grande importância na preservação do meio ambiente e na rentabilidade do usuário.Equivalência de CO 2típica dos compressoresde arCusto total de propriedadeEmissão de CO 2durante o uso:99%Energia típica:80%OutrosManutençãoInvestimento

lcançar produtividade sustentávelNovas reduçõesno consumo deenergia com oaprimoramentodos resfriadoresintermediários eposteriores de ardos compressoresZR.Lançamentodo sistema/controlador ES, queotimiza a operaçãoem instalaçõescom várioscompressores.Desenvolvidaa linha XD desecadores deadsorção por calorde compressãocom alta eficiênciaenergética.Atlas Copco é aprimeira fabricantea receber acertificação TÜVna sua linha ZR decompressores deparafuso isentosde óleo comrecuperação deenergia1995 2002 2005 20092002 2003 20062011Introdução doscompressoresZ Full Featurecom secadorMD integrado,economizando até20% de energia.Com o Airscan ,os clientes podemavaliar suasnecessidades dear comprimido ereconfigurar suasinstalações paraeconomizar maisenergia.Os compressoresZ são os primeirosa receber a ISO8573-1 Classe 0(sem traços deóleo no fluxo de arconforme mediçãoda TÜV)uma nova einstiganteoportunidadede usar duasvezes a suaenergia

em uma fonte de energiaEnergia como água quente (% da alimentaçãoelétrica)Energia do calor recuperável10 bar(e) de pressão de ar, 20°C na entrada de água, 90°C na saída de água110%105%100%95%90%85%80%15 20 25 30 35 40 45Temperatura na sucção do ar [°C]100%RH70%RH40%RHA energia do calor recuperável depende das condições reais dainstalação e da pressão do sistema de ar comprimido.Com a pressão de 10 bar(e) na rede de ar comprimido, 30°C naadmissão e 70% de umidade relativa (RH), a energia recuperávelchega a 90-95%.Consulte a Atlas Copco para condições em projetos específicos.

Expande os limites da recCertificação TÜVA TÜV supervisionou os testes da Atlas Copco e certificou oscompressores de parafuso isentos de óleo da linha ZR 55-750,resfriados a água e equipados com sistemas incorporados derecuperação de energia.O processo de teste envolveu a medição em tempo real dapotência elétrica de entrada e da potência de saída como águaquente.Comprovou-se que, sob pressão de 10 bar(e) / 145 psig, nascondições específicas de projeto de 40°C de temperaturaambiente, 70% de umidade relativa e 20°C de temperatura daágua de resfriamento, foi possível recuperar 100% da potênciaelétrica de entrada na forma de água quente.O que é a TüV?A alemã Technische ÜberwachungsVerein(Organização de Certificação Técnica)é uma organização internacionalindependente, especializada na avaliaçãoda segurança e qualidade da tecnologia.A TÜV é reconhecida mundialmentepela independência, neutralidade,profissionalismo e rigor.

uperação de energiaAs aplicações da energia recuperadaA água quente recuperada do sistemade ar comprimido pode ser usada parafinalidades sanitárias, aquecimentoambiental e, principalmente, aplicaçõesde processo. Usar a água quente paraabastecer caldeiras ou diretamente emprocessos que demandem água entre 70e 90 °C pode poupar fontes energéticasdispendiosas como o gás natural e o óleotérmico.Refrigeradores acionados por energiatérmica (chillers) são outra possívelaplicação para o calor recuperado dosistema de ar comprimido, gerando maisoportunidades de economizar energia.Consulte a Atlas Copco para receberorientação especializada para criar asolução de ar comprimido que seja maiseficiente.EletricidadeAr comprimidoÁgua quenteÁgua friaUnidade de controle de recuperaçãode energiaÁgua quente 70° - 90°CChuveirosAquecimentoambientalCaldeiras avaporProcessoChillers por calorTrocadores de calor

Aplicações de aquecimento emprocessos: alguns exemplosO vapor é o meio preferido graças à sua elevada capacidade de transportede calor, além de ser intrinsecamente seguro (não inflamável). Aplicaçõesde alto nível demandam grandes quantidades de água quente, como águaquente de processo ou alimentação de caldeiras. O uso da água quentedo compressor pode reduzir bastante ou mesmo eliminar o consumo decombustível térmico neste particular.Alimentos e bebidasÁgua quente e vapor são usadosem muitos processos com laticínios.Costuma-se usar vapor na pasteurização,escaldação, limpeza e esterilização derecipientes de cozimento, secagem deprodutos etc.Produtos QuímicosA indústria química e as refinarias sãograndes usuárias de vapor em aplicaçõescomo:• Torres de craqueamento térmicoque demandam vapor bastantesuperaquecido, geralmente sob pressãode 40 bar.• O refervedor e o restante da colunade stripping que empregam vaporsuperaquecido sob pressão média,geralmente 10 bar.• O rastreamento térmico em tubulaçõese outras aplicações que demandamvapor superaquecido a baixa pressão,geralmente 2 bar.Em alguns processos, recupera-se boaquantidade de água quente depois queo vapor condensa. A água quente doscompressores é usada como reposiçãopara compensar as perdas.Laticínios de grande porte consomemvastas quantidades de água quente evapor em processos contínuos. Aqui, osistema do compressor para a recuperaçãoda energia da água quente consegueeconomizar bastante energia.Produtos farmacêuticosUsam-se grandes quantidades de vapor naindústria farmacêutica e em processos demanufatura.Processos de controle da temperaturada fermentação, secagem e esterilizaçãofazem parte da rotina diária da indústriafarmacêutica.O método de limpeza CIP (Limpeza noLugar), o SIP (Esterilização no Lugar),a esterilização por contato direto embiorreatores e fermentadores e asbarreiras de vapor contra bactérias sãocomumente empregados nessas unidadesde produção.A energia térmica recuperada docompressor de ar Atlas Copco contribuipara a rentabilidade da operação.

Produtos têxteisO tingimento de tecidos utiliza volumes consideráveis de águaquente entre 80 e 90°C. Os sistemas de Recuperação de Energiados compressores da Atlas Copco podem suprir diretamente estaágua para o processo.No caso do tratamento de filamentos e fibras, usa-se vaporno processo térmico em fibras artificiais, para que atinjamestabilidade dimensional, maior volume e resistência aoenrugamento e ao calor.Papel e celuloseVolumes expressivos de ar comprimidosão aplicados na indústria de papel ecelulose. Os processos industriais tambémutilizam vastas quantidades de vapor.Aplicações típicas são em branqueadores,digestores, máquinas de celulose eevaporadores de licor negro.Controle de umidadeUsa-se vapor na umidificação devido à sua limpeza e esterilidadeintrínseca.É comum empregar o vapor na umidificação de salas limpas namontagem de componentes eletrônicos, na produção de pastilhascerâmicas e na indústria farmacêutica. Como o vapor é usadoem fluxo contínuo, é requerida uma contínua reposição de água.A água quente do compressor de ar pode pré-aquecer a água dereposição e, por consequência, reduzir o consumo de energia dacaldeira.Turbinas a vaporUsa-se vapor altamente superaquecido(normalmente a 40 bar) em aplicações deacionamento, como turbinas a vapor.As turbinas são usadas como máquinasmotrizes para geração de energia elétricaprópria e para diversas outras máquinas.A água quente para pré-aquecimento decaldeiras reduz o consumo de combustívele contribui para uma economiasignificativa.

Série de compressores ZR com recuperCompressores de parafuso isentos de óleo com velocidade fixa1060 2120 3180 4240 5300 CFMbar(e) 12 174 psi(g)10 1458 1166 874 582 29030 60 90 120 150 m³/minZR 55-90ZR 110-145ZR 160-275ZR 300-425ZR 450-750Compressores de parafuso isentos de óleo com velocidade variávelbar(e)121060 2120 3180 4240 5300CFM174psi(g)1014581166874582030 60 90 120 15029m³/minZR 75-90 VSDZR 132-160 VSDZR 250-315 VSDZR 400-500 VSDZR 700-900 VSD

ação de energiaPossível economia anual de gás natural ( 2 )1.000m 3 /anoton CO 2/ano1.000 €1000 2207 600800 1765 480600 1324 360400 883 240110%100%90%80%Recuperação de Energia ( 1 )200 441 1200 0 050 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750kW nominal do compressorUm compressor de 400 kW com recuperação de energia de 90% pode economizar emum ano cerca de 400.000 m³ de gás natural, 883 ton de CO 2e € 240.000.Possível economia anual de óleo térmico ( 2 )1.000m3/anoton CO 2/ano1.000 €1200 2879 6001000 2399 500800 1919 400600 1439 300110%100%90%80%Recuperação de Energia ( 1 )400 960 200200 480 1000 0 050 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750kW nominal do compressorUm compressor de 650 kW com recuperação de energia de 90% pode economizar emum ano cerca de 800.000 lts de óleo térmico, 1.919 ton de CO 2e € 400.000.( 1 ) Recuperação de Energia como água quente, dependendo dascondições do local.( 2 ) De acordo com condições de referência em funcionamento à plena cargaHoras de funcionamento por ano: 8500 - Rendimento da caldeira: 70%Óleo térmicoGás naturalValor calórico 43.000 kJ/kg 39.000 kJ/m 3Custo 0,5 €/l 0,6 €/m 3CO 2/MWh 0,279 ton 0,203 tonFONTE: http://www.defra.gov.uk/environment/business/reporting/pdf/20090928-guidelines-ghgconversion-factors.pdf

Unidade de controle de recuperação de energiaEste tipo de unidade é projetado especificamentepara transferir a energia recuperada decompressores de ar isentos de óleo para oprocesso do cliente.A unidade de controle fica instalada entre o compressore o circuito de resfriamento e de aquecimento do cliente.O projeto modular garante perfeita integração da Unidadede Recuperação de Energia com a aplicação.Principais funcionalidades:Tabela de opcionais Trocador de calor de aço inoxidável, de apoio ao processo Trocador de calor de aço inoxidável parao circuito de processo do cliente (*) Conexões de água de resfriamento parao secador tipo (I)MD (*) Bomba d'água de reserva Suportes de chumbadores Nº máximo de compressores conectáveis:AModelosER 90 ER 275 ER 425 ER 9001 4 4 4(*) Se esta opção for selecionada, o trocador de calor de reserva, incorporado, é automaticamenteselecionado.Dimensões A (mm) B (mm) C (mm)ER 90 - 900Sem trocador de calor opcional para o processo doclienteER 90 - 900Com trocador de calor opcional para o processo doclienteB1450 1500 15001950 1500 1500C• Regulagem da pressão e da temperatura da água deresfriamento do compressor, mantendo o sistema de arcomprimido em condições ideais de trabalho• O compressor opera independente do processo docliente• Excelente qualidade da água de resfriamento docompressor• Interface única entre o sistema de ar comprimido - até 4unidades - e o processo do cliente.Existem 4 tamanhos de unidades de controle, capazes detratar da energia recuperada de compressores isentos deóleo com até 900 kW.A configuração completa padronizada pode ser ampliadacom uma série de opcionais específicos da aplicação.Escopo padrão de fornecimento:• Bomba d'água de velocidade variável• Válvula de bypass de 3 vias com controle eletrônico• Microprocessador Elektronikon ® com tela gráfica para osistema de monitoração e controle• Cubículo elétrico pré-montado• Ponto único de conexão elétrica (300-500 V 50/60 Hz)• Trocador(es) de calor de placas gaxetadas de açoinoxidável• Válvula de alívio de pressão• Vaso de pressão para expansão• Válvula automática de desaeração• Aprovação CE ou ASME dependendo dos requisitoslocais• Conexões unificadas de entrada e saída (flanges DIN ouANSI)• Base comum com todos os tubos e conexões incluídos• Cabine protetora

Equipamentos opcionais: Trocador de calor de apoio ao processo incorporado: garante a manutenção doponto de ajuste solicitado para a água de resfriamento fornecida ao compressor. Senem toda a energia térmica (água quente fornecida pelo compressor) for consumidapelo processo do cliente, o circuito de água de resfriamento fria conectado a estetrocador de calor reduzirá ainda mais a temperatura. Trocador de calor incorporado para o circuito de processo do cliente: umtrocador de calor de placas gaxetadas de aço inoxidável para a água do processo Conexão secundária de água fria para resfriamento: Disponível para abastecero secador (I)MD com água de resfriamento Bomba d'água de reserva: Uma bomba de circulação de água, com velocidadevariável, entra em ação imediatamente quando a bomba em serviço pára. Válvulas deisolamento e retenção estão incluídas. Chumbadores: Garantem a fixação da unidade às fundações Compressores conectáveis: Há unidades de controle disponíveis para tratar daenergia térmica no fluxo de água de resfriamento de vários compressores, com até 4compressores conectados a uma única unidade de controle.Controle e monitoraçãoO controlador Elektronikon ® , em sua geração mais recente,oferece grande variedade de recursos para controle e monitoraçãoque permitem aumentar a eficiência e a confiabilidade damáquina:• Maior facilidade de uso, com monitor colorido de alta definiçãode 6 polegadas com pictogramas nítidos e indicadores adicionaispor LEDs.• Interface de usuário em vários idiomas e teclado durável• Servidor de internet (website) incorporado para visualização detodos os parâmetros• Funções de controle remoto e conectividade através de contatosdigitais e interfaces com barramentos de campo

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