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fachinfo WÄRMERÜCKGEWINNUNG BEEINDRUCKENDES EINSPARPOTENZIAL UND EIN SCHRITT ZUR CO2 NEUTRALEN PRODUKTION Member of the technotrans group fachinfo WÄRMERÜCKGEWINNUNG ›› GELD SPAREN DURCH WÄRMERÜCKGEWINNUNG ›› WOHER STAMMT DIE WÄRME ›› REDUZIEREN DER GESAMTENERGIEKOSTEN ›› ABWÄRME KANALISIEREN HEISST ENERGIE KANALISIEREN ›› DAS MAXIMUM VORHANDENER ENERGIE NUTZEN ›› WÄRME AUS DEM GESCHLOSSENEN KREISLAUF WÄRMERÜCKGEWINNUNG 1 Die Abwärme von und an Druckmaschinen ist über die vergangenen Jahrzehnte rapide angestiegen. Dies bringt Probleme im Druckprozess mit sich, die jedoch weitestgehend über moderne zentrale Wasserkühlungen gelöst werden können. Die gestiegene Abwärme bietet aber auch Chancen – nämlich deren Nutzung zur Reduzierung der Gesamtenergiekosten in einem Druckereibetrieb. 3 afreie Kühlung mit Wasser/Glykol für Maschinenkonfigurationen, die eine maximale Zulauftemperatur von 40 °C zulassen bPumpstation cRohrnetz für Wasser oder Wasser/Glykol- 2 ››1970 ca. 10 kW ››1995 ca. 45 kW ZENTRALE WASSERKÜHLUNG Die Nutzung der im Drucksaal aufgewendeten Energie fällt besonders dort leicht, wo die Abwärme einer oder mehrerer Druckmaschinen zentral über ein wasser­geführtes Rückkühlsystem abgeführt wird. ››Druckmaschine: 3B-Format - 6 Farben UV, IRTL Trockner, Luftversorgungsschrank, UV Anlage mit 6 Lampen, Zwischen- und Endtrocknung, Feuchtmittel-Aufbereitung, Farbwerk-Temperierung. Gemisch Positive Effekte neben der Möglichkeit zur Wärmerückgewinnung ››höhere Produktivität durch stabiles Drucksaalklima ››keine Überlastung von vorhandenen Lüftungs- und Klimaanlagen ››geringere Luftgeschwindigkeit im Drucksaal, weniger Staubverteilung ››geringerer Wartungsaufwand für die Peripheriegeräte ››geringerer Bedarf an Heizenergie ››geringerer Bedarf an Befeuchtung ››Einsparungen bei den Gesamtbetriebskosten ››2010 ca. 120 kW ENERGIEERHALTUNGSSATZ VERURSACHER VON ABWÄRME Die Aggregate an einer Druckmaschine verursachen eine Abwärme von bis zu 250 kW. Oder wie in diesem Beispiel an einer 6 Farben-Maschine mit UV-Trocknung bis zu 170 kW. 9 kW Feuchtmittel-Aufbereitung 30 kW Farbwerk-Temperierung Energie wird niemals vernichtet , sondern nur in andere Energieformen gewandelt. Je höher die Temperatur der Abwärme ist, um so höher ist ihre Wertigkeit zur weiteren Nutzung. Für eine möglichst effektive Nutzung der Abwärme muss ihre weitere Verwendung dem zur Verfügung stehenden Temperaturniveau angepasst werden. 35 kW Schrank- und Aggregatkühlung ››Die gesamte Abwärmeleistung aller Peripheriegeräte kann gebündelt der Wärmerückgewinnung 96 kW UV-Trocknerkühlung zugeführt werden. Abhängig von der Konfiguration kann es sinnvoll sein, Abwärme von einzelnen Geräten zu nutzen. fachinfo WÄRMERÜCKGEWINNUNG ›› AUS DER PERIPHERIE GEZIELT IN DEN RAUM ›› HALLENHEIZUNG MIT LUFTERHITZERN ›› AUS DER PERIPHERIE GEZIELT IN DIE HAUSTECHNIK ›› INTELLIGENTE REGELUNG SICHERT PROZESS UND VERBRAUCHER Die Schnittstelle zur unkomplizierten Nutzung der Abwärme in der Haustechnik Überschüssige Energie in Form von Wärme wird direkt aus dem Kreislauf der Maschine in ein Wärmerückgewinnungsmodul abgeführt und auf diesem Weg in der vorhandenen Haustechnik nutzbar gemacht. Das Spektrum der aufzunehmenden Leistung umfasst Module von 50 kW bis 200 kW. ››die direkte Lösung zur Abwärmenutzung - aus der Peripherie gezielt in den Raum WÄRME NUTZBAR MACHEN LUFTERHITZER Entweder ganz einfach oder vielfach nutzen Grundsätzlich bieten sich zwei Lösungen an. Zum einen kann die Wärme direkt zum Heizen der Produktionsräume oder des Lagers genutzt werden, zum anderen kann sie aber auch in das vorhandene Heizungsnetz mit eingebunden werden. Als Lufterhitzer stehen zwei Leistungsgrößen von 14 kW und 33 kW zur Verfügung. Beide Geräte können sowohl einzeln, als auch kombiniert verwendet werden. Zu einen Paket gehört in jedem Fall ein Lufterhitzer mit Ausblasjalousie, die entsprechenden Wand- und Deckenhalterungen, ein Raumthermostat und ein Schaltgerät. Sollen weitere Lufterhitzer an das gleiche Paket mit angeschlossen werden, so ist dies bis zu 4 Geräten möglich. Neben den weiteren Geräten ist dann auch noch ein Verteilerschaltkasten erforderlich. Die direkte Lösung zur Abwärmenutzung Wärme wird direkt aus dem Kreislauf der Maschine abgeführt und über einen ein- Lufterhitzer Volumenstrom Temperatur Ein-/Austritt LH 14 m /h 2830 °C 18/32,5 3 Medium Temperatur Ein-/Austritt Volumenstrom Anschlussmaße fachen Ventilator z. B. zur Temperierung des Papierlagers genutzt. Durch annähernd gleiche Temperaturen in Drucksaal und Lager muss sich das Papier nicht lange akklimatisieren und kann entsprechend schneller in die Maschine. Diese Variante ist eine Turn-Key-Lösung die von technotrans vollständig realisiert wird. Hierbei sind für die Anwender drei Effekte zu erzielen: Sie sorgen kostenneutral für Heizung und warmes Wasser, sie entlasten Ihre konventionelle Heiztechnik – und sie reduzieren deutlich den CO2-Ausstoß des Unternehmens. Bei dieser Lösung liefert technotrans die Schnittstelle für den Installateur der Haustechnik. Das Wärmerückgewinnungsmodul wird z. B. in die Rücklaufleitung der Kühlwasserversorgung von den Peripheriegeräten der Druckmaschinen eingebunden. Durch seine intelligente Regelung stellt das Modul sicher, dass keine Wärme seitens der Haustechnik in den Kühlkreislauf in der Druckproduktion eingespeist werden kann. Umgekehrt wird ausgeschlossen, dass die Temperatur dort unzulässig, das heißt unter die gewünschte Temperatur die zum sicheren Betrieb der Peripheriegeräten erforderlich ist, abgekühlt wird. Wärmerückgewinnungsmodule LH 33 Leistungsgrößen 50, 100, 140 und 200 Wärmequellentemperatur Vorlauf °C 42 Wärmequellentemperatur Rücklauf °C 32 Leistungsangaben bei: Wasser Wasser °C 40/35 40/35 m3/h 2,4 4,7 Primärseite Sekundärseite (-) G 1“ G 1¼“ Heizleistung kW 14 33 Schalldruck dB(A) 62 55 mm 738 1026 Breite Nutzkreislauf Vorlauf °C 30 Nutzkreislauf Rücklauf °C 40 bar 0,5 mm 1.000 Δp bei Nennvolumenstrom Abmessungen Abmessungen Breite HRM 50 bis 200 kW Höhe mm 616 904 Höhe mm 1.900 Tiefe mm 567 663 Tiefe mm 700 2 2 Lüfterstufen elektrischer Anschluss 400 V/3 Ph/50 Hz ››Wärmerückgewinnungsmodul verfügbar von 50 kW bis 200 kW elekrischer Anschluss 400 V/3 Ph/50 Hz Optionen primärseitig Lade-Pumpe, Edelstahlausführung fachinfo WÄRMERÜCKGEWINNUNG ›› UMWELTSCHUTZ MIT GELD VOM STAAT ›› CO -REDUKTION AUCH ALS WERBEWIRKSAME BOTSCHAFT 2 LÖSUNGEN NACH MASS Unterstützung durch öffentliche Gelder Die Bundesregierung hat vor dem Hintergrund knapp werdender Ressourcen zahlreiche Förderprogramme aufgelegt, mit denen kleine und mittlere Unternehmen bei der Investition in energiesparende Lösungen unterstützt werden. Ansprechpartner Nr. 1 ist für die Betriebe hierbei die KfW Bankengruppe, deren Programme wie “Erneuerbare Energien” oder “Förderung der Energieeffizienz” preiswerte Darlehen und die teilweise Übernahme von Investitionen beinhalten. Die Möglichkeiten sind hierbei vielfältig. Individuelle Leistungsgrößen Neben den positiven Umwelt-Effekten, die sich in der Unternehmenskommunikation von Druckereien unter dem Stichwort “Green Printing” nutzen lassen, bedeutet eine Wärmerückgewinnung je nach Auslastung des Betriebs schnell bares Geld. Um individuell die beste Lösung zu realisieren, ist das Angebot an Abwärme mit den Möglichkeiten der Nutzung abzugleichen. Dafür müssen die nachfolgenden Informationen gegenüber gestellt werden. ››Emissions-Schutz: Der Anspruch an jede Industrie, möglichst umweltschonend zu produzieren, hat EINGABEWERTE Basisdaten zur Beispielrechnung Nutzbare Abwärme in kW............................145 Anzahl Arbeitstage/Woche.............................5 Heiztage pro Jahr............................................250 (in Deutschland je nach Region 220-290 Tage) ››Mit einer Wärmerückgewinnung beweisen Unternehmen einen aktiven Beitrag zur effizienten Schadstoffreduktion. CO2-Bildung bei der Verbrennung fossiler Energieträger und bei der Stromerzeugung Anzahl Schichten pro Tag..................................2 Stunden pro Schicht............................................ 8 Auslastung der Maschine %.........................70 CO2-Emission der „Heizenergie“............... 0,2 (hier am Beispiel in kg/kWh) Energiekosten der „Heizenergie“..........0,04 0,60 Quelle: Schlussbericht der Enquete-Kommission 0,40 0,30 0,20 0,10 0 > Heizöl (leicht) > Heizöl (schwer) > Steinkohle > Braunkohle > Stromerzeugung des Deutschen Bundestages „Schutz der Erdatmosphäre (hier am Beispiel Erdgas in €/kWh) 0,50 20-50 kW 50-100 kW > 100 kW Wie viel Wärme könnte auf welchem Temperaturniveau genutzt werden? 35-40 °C 40-45 °C 45-50 °C > 50 °C Wie ist der Abstand von der Energieabnahme bis zur Hautechnik? Ist eine Einbindung der Haustechnik sinnvoll? janein Existiert eine autarke Hallenheizung? janein Das passende Modul für eine Einbindung in die Haustechnik ist das: HRM 50 Eigenleistung zur klimaneutralen Produktion Anstelle der üblichen Praxis Treibhausgasemissionen zu berechnen und durch den Ankauf von Emissionszertifikaten auszugleichen, leisten Druckereien mit eigener Wärmerückgewinnung einen autonomen Beitrag zur klimaneutralen Produktion. Emissionsreduzierte Produktions- und Arbeitsprozesse, die negative Effekte auf das klimatische Gleichgewicht neutralisieren. Erdgas < 20 kW HRM 80 HRM 140 HRM 200 Für eine Hallenheizung kommen in Frage: längst das grafische Gewerbe erreicht. > Abwärmeleistung im Betrieb gesamt: x LH 14 + Verteiler x LH 33 + Verteiler Berechnung Nutzbare Abwärme in kW 145 ×× ×× Arbeitstage pro Woche 7 5/7 ×× Heiztage pro Jahr ×× Schichten pro Tag × ×× 250 ×× 2 × Stunden pro Schicht ×× 8 Aus- Energie- ×× lastung ×= Einsparung pro Jahr ×× 70 % ×= 290.000 kW/a CO2 Reduktion 290.000 kWh/a ×× 0,20 kg/kWh ×= 58.000 kg/a Einsparung 290.000 kWh/a ×× 0,04€/kWh ×= 11.600 €/a fachinfo WÄRMERÜCKGEWINNUNG ››Autor: Wilhelm Roer technotrans ››Design Manager FÜR FRAGEN ZU EINZELNEN GERÄTEN UND ANLAGEN IN DIESER FACHINFORMATION KÖNNEN SIE SICH JEDERZEIT GERNE AN UNSERE PRODUKTVERANTWORTLICHEN ODER VERTRIEBSMITARBEITERN WENDEN fachinfo Wärmerückgewinnung/D/03.2016 – Technische Änderungen vorbehalten. KONTAKTDATEN ›› Tel +49 (0)2583 301-1000 ›› Fax +49 (0)2583 301-1060 technotrans AG Robert-Linnemann-Str. 17 48336 Sassenberg · Germany Tel +49 (0)2583 301-1000 [email protected] www.technotrans.de WÄRMERÜCKGEWINNUNG Beeindruckendes Einsparpotenzial und ein großer Schritt zur CO2 neutralen Produktion
