PL247799B1 - Układ i sposób odzysku odpadowej energii cieplnej zawartej w oleju w sprężarce powietrza chłodzonej olejem - Google Patents

Abstract

Układ odzysku odpadowej energii cieplnej zawartej w oleju w sprężarce powietrza chłodzonej olejem, charakteryzuje się tym, że wyjście strony olejowej separatora oleju (4) połączone jest z wejściem strony olejowej wymiennika ciepła (9), a wyjście olejowej strony wymiennika ciepła jest połączone z urządzeniem rozdzielającym strumień przepływającego oleju (10). Sposób odzysku odpadowej energii cieplnej polega na tym, że z pomocą urządzenia sterującego (12) przekierowuje się przepływu czynnika odbiorczego poza wymiennik ciepła (9) lub zatrzymuje się przepływu czynnika odbiorczego w przypadku gdy co najmniej temperatura oleju powracającego do bloku sprężającego (2) jest niższa niż wartość zadana lub temperatura oleju wpływającego do wymiennika ciepła (9) jest niższa niż temperatura czynnika odbiorczego.

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ i sposób efektywnego odzysku odpadowej energii cieplnej zawartej w oleju w przemysłowych sprężarkach gazu, zwłaszcza powietrza chłodzonych olejem.

Szacuje się, że sprężarki przemysłowe zainstalowane w Europie rocznie konsumują około 57 TWh energii elektrycznej. [Table 3-7 Baseline (BAU) Energy consumption (TWh/yr) Ecodesign preparatory Study on Electric motor systems/Compressors DG ENER Lot 31 FINAL Report of Task 6, 7 & 8].

Biorąc pod uwagę stosunkowo niską sprawność sprężarek powietrza (6-8%,) 3,42-4,56 TWh zostanie przekształcone na użyteczną energię mechaniczną zawartą w sprężonym powietrzu. Pozostałe 53,58-52,44 TWh zostanie wyemitowane w postaci ciepła do atmosfery. Konsumowanie energii elektrycznej w tak nieefektywny sposób, w obliczu walki z emisją gazów cieplarnianych (głównie CO2) oraz ogólnie rzecz ujmując ograniczonymi zasobami paliw kopalnych ma charakter nieefektywny.

Problem ten został zauważony przez Komisję Europejską, stąd grupa produktów sklasyfikowanych jako „Sprężarki” została oznaczona jako oś priorytetowa w pierwszej iteracji projektu Eco Design Working Plan (2009-2011).

Niska sprawność sprężarek, wynika z fizyki procesu oraz przemian termodynamicznych zachodzących podczas sprężania. Podczas pracy sprężarki w stanie dociążenia (sprężania/tłoczenia) około 6-8% dostarczonej energii użytecznej wynikającej z tak zwanej mocy na wale (moc elektryczna pomniejszona o sprawność silnika indukcyjnego) jest konwertowane na użyteczną energię mechaniczną zawartą w sprężonym powietrzu. Pozostałe 92-94% jest tracone w postaci ciepła. Traktując wspomniane 92-94% jako 100% dostępnej energii cieplnej, rozkład tej energii wygląda następująco: ok. 9% ciepło z silnika, 72% z chłodzenia oleju, 13% tracone w chłodnicy sprężonego powietrza i ok. 4% na resztki w chłodzonym powietrzu.

Z powyższego wynika, że najwięcej użytecznej energii cieplnej zawarte jest w oleju pełniącym funkcję zarówno chłodzenia, jak i smarowania bloku sprężającego.

Znane są wynalazki traktujące o wykorzystaniu ciepła odpadowego pochodzącego ze sprężania powietrza: JP4329875, JP2006125302, US9897103, EP2949939, US10578339, US10041698.

Z opisu wynalazku JP4329875 znane jest wykorzystanie cie pła odpadowego, pochodzącego ze sprężania w sprężarce powietrza, napędzanej parą do wstępnego podgrzania kondensatu lub wody dopuszczanej do produkcji pary napędzającej zespół sprężający. JP2006125302 ujmuje wykorzystanie ciepła odpadowego, pochodzącego ze sprężania w sprężarce powietrza, w celu przekształcenia go w energię elektryczną za pomocą ogniw termoelektrycznych rozmieszczonych na elementach sprężarki emitujących znaczną ilość energii cieplnej. US9897103 podobnie jak opis patentowy JP2006125302 zakłada przekształcenie ciepła w energię elektryczną w zamkniętym obiegu Rankina, wykorzystując podgrzanie, co za tym idzie sprężenie czynnika roboczego, następnie rozprężenie go w ekspanderze napędzającym wał generatora energii elektrycznej .

Pozostałe wymienione wcześniej opisy wynalazków uwzględniają wykorzystanie ciepła odpadowego pochodzącego ze sprężania w sprężarce powietrza zawartego w oleju pełniącym funkcje smarującą oraz chłodzącą (~72%), a także energię cieplną zawartą w sprężonym powietrzu (~13%). W rozwiązaniach tych uwzględnia się przekazanie wyżej wymienionej energii cieplnej, do czynnika odbiorczego (wody), w celu jej dalszego wykorzystania w dowolnym celu, jak np. ogrzewanie budynku, przygotowanie ciepłej wody użytkowej, etc.

W opisie niniejszego wynalazku pod pojęciami:

- temperatura wyjścia oleju/temperatura powrotu oleju - rozumiana jest temperatura oleju płynącego w kierunku od wymiennika ciepła w stronę korpusu sprężarki,

- temperatura wejścia oleju/temperatura zasilania oleju - rozumiana jest temperatura oleju płynącego od korpusu sprężarki w kierunku wymiennika ciepła przeznaczonego do odzyskiwania ciepła odpadowego.

Opisywane w stanie techniki ciepło odpadowe pochodzące z procesu sprężania zawarte w oleju oraz powietrzu, jest przekazywane za pośrednictwem wymiennika do czynnika roboczego po stronie odbiorczej w celu uzyskania zadanej temperatury tegoż czynnika.

Problem stanowi, między innymi, miejsce montażu (wpięcia) wymiennika w układ olejowy sprężarki - w tak zwanym dużym obiegu oleju (za bimetalicznym lub cieczowym zaworem trójdrogowym stanowiącym, integralny element konstrukcyjny sprężarki sprężarki), przez co w tym wypadku schłodzony w wymienniku olej praktycznie zawsze płynie przez chłodnicę. Dodatkowo problem stanowi brak pomiaru temperatury oleju powracającego na blok sprężający.

Wymienione wyżej problemy powodują powstawanie dwóch negatywnych skutków:

1. część ciepła zawsze zostaje wyemitowana do atmosfery (powodując nieefektywne wykorzystanie energii),

2. występuje brak kontroli temperatury powrotu oleju na blok sprężarki, w wyniku czego zachodzi ryzyko przechłodzenia oleju i wystąpienia kondensacji pary wodnej. Zalecana temperatura wtrysku oleju wynosi nie mniej niż 35-45°C. Wynika to z faktu, iż temperatura mieszanki olejowopowietrznej (należy tutaj także wziąć pod uwagę temperaturę powietrza zasysanego do sprężania) trafiającej do separatora oleju, ze względu na uniknięcie kondensacji powinna wynosić w granicach 67°C. W takiej temperaturze woda zawarta w powietrzu, jest razem z nim przekazywana do osuszacza, w którym zostaje oddzielona.

Opisane wyżej ryzyko kondensacji występuje zwłaszcza w przypadku kiedy ciepło odpadowe zawarte w oleju przekazywane jest do czynnika o temperaturze znacznie niższej np. wody świeżej (2-12°C).

Należy zauważyć, że termostatyczny zawór trójdrogowy nie stanowi w tym wypadku wystarczającego zabezpieczenia, ponieważ jest umieszczony za separatorem, gdzie trafia olej już podgrzany.

Zatem, jeśli olej trafia do separatora i dalej przez termostatyczny zawór trójdrogowy do chłodnicy, w zbyt niskiej temperaturze (poniżej granicy kondensacji), wykonuje on jeszcze pewną liczbę obiegów, w czasie bezwładności zadziałania zaworu termostatycznego. W ten sposób do separatora oleju dostanie się wykondensowana z powietrza woda.

Nawiązując do opisów patentowych EP2949939, US10578339, US10041698, pomiędzy blokiem sprężarki, a separatorem oleju, został umieszczony czujnik temperatury. Czujnik ten służy do między innymi do zatrzymywania procesu odzysku ciepła, w sytuacji gdy temperatura mieszanki olejowo-powietrznej za blokiem sprężającym jest zbyt niska. Stanowi to problem techniczny, ponieważ zatrzymanie odzysku w momencie pojawienia się temperatury stwarzającej ryzyko kondensacji jest zbyt późne. Biorąc pod uwagę bezwładność układu, możliwość pojawienia się wody w separatorze, oraz zmieszanie jej z olejem jest istotna.

Opisany wyżej problem daje częściowo się rozwiązać poprzez zabieg stosowany już w technice, to jest użycie dodatkowego zaworu trójdrogowego umieszczonego za podstawowym zaworem trójdrogowym stanowiącym podstawowy element konstrukcyjny sprężarki. Zawór podstawowy stanowi otwarcie dużego obiegu oleju, zawór dodatkowy stanowi ochronę oleju przed przechłodzeniem. Zawory muszą być wówczas stopniowane temperaturowo - temperatura otwarcia/zamknięcia zaworu podstawowego musi być większa niż temperatura otwarcia zaworu dodatkowego. Rozwiązanie takie jest częściowo stosowane w technice, posiada niemniej trzy istotne wady - stosunkowo dużą bezwładność działania, koszt instalacji i eksploatacji dodatkowego zaworu jako elementu sprężarki, ryzyko wystąpienia błędu montażu to jest na przykład odwrotne zestawienie obydwóch termostatów.

Inny problem stanowi sposób sterowania pompą. Rzeczą naturalną z zakresu fizyki procesu, jest zabezpieczenie układu przed wstecznym przekazywaniem energii - podgrzewania sprężarki ciepłem odpadowym. Takie podejście nie daje jednak odpowiednich efektów w zakresie efektywności przekazywania energii odpadowej i wymaga poprawy.

Celem wynalazku jest zapewnienie układu odzysku ciepła odpadowego ze sprężarki gazu, zwłaszcza powietrza, w którym wymiennik ciepła przeznaczony do odzyskiwania ciepła odpadowego zawartego w oleju jest zamontowany w sposób dzięki któremu nie ma potrzeby instalowania dodatkowego zaworu trójdrogowego, a odzysk ciepła jest realizowany z największą sprawnością (ominięcie chłodnicy głównej) oraz w sposób zabezpieczający sprężarkę przed wystąpieniem kondensacji pary wodnej zawartej w sprężanym powietrzu.

Istotą wynalazku jest układ odzysku odpadowej energii cieplnej zawartej w oleju w sprężarce powietrza chłodzonej olejem. Układ sprężarki gazu składa się z co najmniej z bloku sprężającego, który połączony jest z separatorem oleju, który połączony jest z urządzeniem rozdzielającym strumień przepływającego oleju, które połączone jest z chłodnicą oleju oraz blokiem sprężającym, z czujnika temperatury oleju oraz zawierający wymiennik ciepła, którego strona wodna połączona jest z obiegiem odbiorczym. Przy czym wyjście strony olejowej separatora oleju połączone jest z wejściem strony olejowej wymiennika ciepła. Wyjście olejowej strony wymiennika ciepła jest połączone z urządzeniem rozdzielającym strumień przepływającego oleju. Czujnik temperatury oleju umieszczony jest pomiędzy wymiennikiem ciepła, a urządzeniem rozdzielającym strumień przepływającego oleju. Czujnik temperatury oleju umieszczony jest korzystnie także w miejscu wtrysku oleju do bloku sprężającego. Dodatkowy czujnik temperatury oleju umieszczony jest pomiędzy separatorem oleju a wymiennikiem ciepła. Korzystnie dodatkowy czujnik temperatury oleju umieszczony jest za blokiem sprężającym i przed separatorem oleju.

Sposób odzysku odpadowej energii cieplnej zawartej w oleju w sprężarkach powietrza chłodzonych olejem polega na tym, że z pomocą urządzenia sterującego przekierowuje się przepływu czynnika odbiorczego poza wymiennik ciepła lub zatrzymuje się przepływu czynnika odbiorczego w przypadku gdy co najmniej temperatura oleju powracającego do bloku sprężającego jest niższa niż wartość zadana lub temperatura oleju wpływającego do wymiennika ciepła jest niższa niż temperatura czynnika odbiorczego. Przy czym, sprężarka której sposób dotyczy składa się z co najmniej z bloku sprężającego, który połączony jest z separatorem oleju, który połączony jest z wymiennikiem ciepła, który jest połączony z urządzeniem rozdzielającym strumień przepływającego oleju, które połączone jest z chłodnicą oleju oraz blokiem sprężającym, oraz z urządzenia sterującego, czujnika temperatury oleju oraz czujnika temperatury czynnika odbiorczego. Pomiar temperatury oleju powracającego do bloku sprężającego wykonywany jest czujnikiem temperatury oleju, umieszczonym pomiędzy wymiennikiem ciepła a urządzeniem rozdzielającym przepływ oleju. Pomiar temperatury oleju powracającego do bloku sprężającego wykonywany jest korzystnie także czujnikiem temperatury oleju, umieszczonym w miejscu wtrysku oleju do bloku sprężającego. Pomiar temperatury oleju wpływającego do wymiennika ciepła wykonywany jest czujnikiem temperatury oleju, umieszczonym pomiędzy separatorem oleju a wymiennikiem ciepła. Pomiar temperatury oleju wpływającego do wymiennika ciepła wykonywany jest korzystnie również czujnikiem temperatury oleju, umieszczonym pomiędzy blokiem sprężającym a separatorem oleju. Pomiar temperatury czynnika odbiorczego wody wykonywany jest czujnikiem temperatury, umieszczonym na wejściu do wymiennika ciepła. Pomiar temperatury czynnika odbiorczego wody wykonywany jest korzystnie także czujnikiem temperatury, umieszczonym na w zbiorniku buforowym.

W celu rozwiązania problemów opisanych w stanie techniki, zastosowano w niniejszym wynalazku w sprężarce gazu (zwłaszcza powietrza) chłodzonej olejem układ składający się z bloku sprężającego (elementu sprężającego), połączonego z separatorem oleju do oddzielania oleju ze sprężonego gazu dostarczanego z bloku sprężającego, podłączonych do niego przewodów (rur) gazowych do przesyłania sprężonego gazu oddzielonego od oleju przez separator oleju w celu wykorzystania zgodnie z zapotrzebowaniem, podłączonych do separatora przewodów (rur) olejowych służących do zwrotu oddzielonego oleju do bloku sprężającego, wymiennika ciepła olej- czynnik odbiorczy (np. woda) służącego do odzysku odpadowej energii cieplnej zawartej w oleju który umieszczony jest w układzie bezpośrednio za separatorem oleju i bezpośrednio przed zaworem trójdrogowym olejowym służącym do rozdzielania dużego oraz małego obiegu oleju. Separator oleju wymiennik ciepła oraz zawór trójdrogowy połączone są w wymienionej wyżej sekwencji za pomocą rur służących do przesyłania oleju.

Zawór trójdrogowy olejowy podłączony za wymiennikiem służy do kierowania przepływu oleju bezpośrednio z powrotem do bloku sprężającego, bądź do chłodnicy oleju. W ten sposób zamyka się układ olejowy sprężarki powietrza.

Do strony odbiorczej (wodnej) wymiennika ciepła podłączone są zamiennie za pomocą rurociągu służącego do przesyłania czynnika odbiorczego: pompa zmienoobrotowa służąca do zapewnienia przepływu czynnika odbiorczego oraz regulacji ilościowej tego przepływu, lub pompa stało obrotowa służąca do zapewnienia przepływu czynnika odbiorczego oraz zawór trójdrogowy służący do regulacji ilości czynnika przepływającego przez wymiennik ciepła, tak aby stopień odzysku był największy.

Dalej na rurociągu czynnika odbiorczego podłączony jest zbiornik stanowiący bufor ciepła służący do gromadzenia odzyskanej energii cieplnej np. w wodzie lub substancji zmiennofazowej oraz pełniący rolę sprzęgła hydraulicznego służącego do łączenia obiegów odzysku ciepła oraz obiegu gdzie to ciepło jest wykorzystywane np. instalacji centralnego ogrzewania.

Nawiązując do opisywanego wynalazku, można uzyskać system odzysku ciepła od sprężarki gazu chłodzonej olejem, zapewniający maksymalizację odzysku ciepła odpadowego ze względu na miejsce umieszczenia wymiennika w układzie olejowym, co oznacza ominięcie układu chłodzenia sprężarki i ograniczenie emisji ciepła do atmosfery, oraz sterowanie odzyskiem ciepła w taki sposób, aby ilość odzyskanej energii była jak największa.

Inną korzyścią jest maksymalne uproszczenie systemu odzysku ciepła.

Umieszczenie wymiennika ciepła pomiędzy separatorem oleju a zaworem trójdrogowym sprężarki czyni wymiennik transparentnym z punktu widzenia pracy sprężarki. Oznacza to, że w sytuacji braku odbioru ciepła przez układ odzysku, płynie on dużym obiegiem, poprzez integralny układ chłodzenia sprężarki wraz z jego zabezpieczeniami. Za kontrolę samego układu odzysku odpowiadają zaś 2 czujniki temperatury - powrotu oleju (za wymiennikiem) oraz temperatury czynnika roboczego (przed wymiennikiem), połączone z 1 sterownikiem. Ten sposób zapewnia bardzo dobre zabezpieczenie sprężarki przed wystąpieniem kondensacji pary wodnej.

Energia odzyskana w ten sposób może zostać wykorzystana w szerokim spektrum zastosowań grzewczych, w różnych zakresach temperatur, zarówno dla podgrzewania wody świeżej (2-12°C), wody procesowej (20°C) jak i w typowych obiegach grzewczych (45, 55°C).

Nie ma przy tym konieczności stosowania oraz odpowiedniego stopniowania dodatkowych termostatów.

Przedmiot wynalazku jest bliżej przedstawiony w trzech przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1, fig. 2, fig. 3 ukazują trzy przykład wykonania.

Pierwsza konfiguracja układu

Pierwsza konfiguracja, systemu odzysku ciepła odpadowego w sprężarce powietrza smarowanej oraz chłodzonej olejem, odnoszącego się do niniejszego wynalazku, jest przedstawiona na schemacie na fig. 1.

Oznaczenie 2 odnosi się do bloku sprężającego, napędzanego silnikiem elektrycznym będącego w odniesieniu do niniejszego wynalazku, sprężarką powietrza smarowaną oraz chłodzoną olejem. W sytuacji, gdy blok sprężający 2 jest napędzany silnikiem, gaz powietrze zasysany do sprężarki 1, zasysany jest przez filtr 17 na wejściu bloku sprężającego 2. Na wyjściu bloku sprężającego 2 uzyskuje się sprężone powietrze, które w postaci mieszanki olejowo powietrznej płynie do separatora oleju 4.

W separatorze oleju 4 następuje odśrodkowe rozdzielenie powietrza od oleju. Powietrze wydostaje się z górnej części separatora oleju 4 i przepływa dalej poprzez rurociąg powietrzny 22 do chłodnicy powietrza 7, w celu schłodzenia i dostarczenia następnym rurociągiem do układu odbiorczego. Olej zgromadzony w dolnej części separatora oleju 4 przepływa dalej przez rurociąg olejowy 24 do wejścia strony olejowej wymiennika ciepła 9 umiejscowionego w celu odzyskiwania ciepła odpadowego. Wymiennik ciepła, jest zamontowany w układzie przeciwprądowym, co w praktyce daje możliwość uzyskania na wyjściu strony olejowej, temperatury bliskiej temperaturze wejścia strony czynnika roboczego, maksymalizując stopień odzysku. Olej wypływający z wymiennika ciepła 9, przepływa dalej rurociągiem olejowym 25 na wejście termostatycznego bimetalicznego lub cieczowego zaworu trójdrogowego 10. Olej przepływa przez zawór trójdrogowy 10 i w przypadku gdy temperatura oleju osiąga wartość temperatury otwarcia (brak odbioru ciepła w wymienniku odzysku) jest kierowany poprzez rurociąg olejowy 27 do chłodnicy oleju 7, gdzie jest schładzany przez przepływ powietrza, wymuszony za pomocą zwykle zmienoobrotowego (Vadriable Speed Drive) wentylatora 8, a następnie przez rurociąg olejowy 28 oraz filtr oleju 3 trafia z powrotem do bloku sprężającego. W ten sposób jest realizowany tak zwany duży obieg oleju w układzie sprężarki. W przypadku, gdy temperatura oleju nie osiąga wartości temperatury otwarcia następuje odbiór ciepła w wymienniku odzysku olej przepływa przez zawór trójdrogowy 10, rurociąg olejowy 26 oraz filtr oleju 3, z pominięciem chłodnicy 7 z powrotem do bloku sprężającego. W ten sposób jest realizowany tak zwany mały obieg oleju w układzie sprężarki.

Po stronie wodnej, wymiennik ciepła 9 jest podłączony do zbiornika buforowego 14, którego zadaniem jest magazynowanie ciepła odzyskanego poprzez przepływ czynnika roboczego przez wymiennik ciepła 9. Czynnik roboczy, najczęściej woda, jest cyrkulowany przez wymiennik ciepła 9 za pośrednictwem rurociągu wejściowego 30 oraz rurociągu wyjściowego 31. W ten sposób ciepło wytworzone w bloku sprężającym 2 jest możliwe do odzyskania w wymienniku ciepła 9 oraz zmagazynowania go w postaci czynnika roboczego wody o podwyższonej temperaturze w zbiorniku buforowym 14.

Oznacza to, że w nawiązaniu do niniejszego wynalazku, czynnik roboczy o niższej temperaturze, za pośrednictwem wymiennika ciepła 9 jest przeznaczony do podgrzania, a olej o wyższej temperaturze jest przeznaczony do schładzania, przy jednoczesnym przepływie oleju, oraz czynnika roboczego wody przez wymiennik 9, w którym następuje przekazanie ciepła od oleju o temperaturze wyższej do czynnika roboczego wody o temperaturze niższej.

Wymiennik ciepła 9 jest połączony ze zbiornikiem buforowym 14 w taki sposób, że rurociąg czynnika roboczego 30 łączy dolną część zbiornika buforowego 14 z wejściem strony wodnej wymiennika ciepła 9, a rurociąg czynnika roboczego 31 łączy górną część zbiornika buforowego 14 z wyjściem wymiennika ciepła 9. Do dolnej części zbiornika buforowego 14 jest dołączony rurociąg zasilający 33, dostarczający czynnik roboczy przeznaczony do podgrzania, a do jego górnej części rurociąg odbiorczy 34 odbierający podgrzany czynnik roboczy przeznaczony do użytkowania. Skonfigurowany w ten sposób układ nie stanowi dodatkowego wymiennika ciepła typu woda-woda, a zwiększa całkowity zład czynnika roboczego strony odbiorczej 15. W tej sytuacji, czynnik roboczy strony odbiorczej jest podgrzewany bezpośrednio w wymienniku ciepła 9, a sam zbiornik buforowy stanowi jednocześnie funkcję magazynu energii oraz sprzęgła hydraulicznego.

Dalej, na rurociągu czynnika roboczego 30 zainstalowana jest pompa cyrkulacyjna 11 w celu zapewnienia obiegu czynnika roboczego pomiędzy zbiornikiem buforowym 14 a wymiennikiem ciepła 9. Pompa 11 może być instalowana zarówno na rurociągu wejściowym 30 jak i rurociągu wyjściowym 31, podłączonym do wymiennika. Niemniej, istotne jest, ażeby wejście wymiennika 9 było połączone z dolną częścią zbiornika buforowego 14, a wyjście z wymiennika 9 z górną częścią zbiornika buforowego 14.

Dalej, układ jest wyposażony w czujnik temperatury wejścia oleju 5, zwany dalej czujnikiem temperatury zasilania oleju oraz czujnik temperatury wyjścia oleju 6, zwany dalej czujnikiem temperatury powrotu oleju. Czujnik temperatury zasilania oleju 5 służy do kontroli temperatury w celu uruchomienia/zatrzymania procesu odzyskiwania ciepła oraz do kontroli temperatury w celu ochrony przed zbyt niską temperaturą mieszanki powietrzno-olejowej, stwarzającej ryzyko wystąpienia kondensacji pary wodnej. Czujnik temperatury powrotu oleju 6 służy do kontroli temperatury w celu zabezpieczenia oleju przed przechłodzeniem, ze względu na utrzymanie odpowiednich parametrów oleju, co dalej zabezpiecza ryzyko wystąpienia kondensacji pary wodnej. Czujnik temperatury zasilania oleju 5 stanowi dodatkowo zabezpieczenie działania czujnika powrotu oleju 6. Czujnik temperatury powrotu oleju 6 stanowi dodatkowo zabezpieczenie działania czujnika zasilania oleju 5.

Ponadto, układ jest wyposażony w czujnik temperatury czynnika roboczego 13, umieszczony w zbiorniku buforowym, zwany dalej czujnikiem temperatury wody. Czujnik ten służy do kontroli temperatury czynnika po stronie odbiorczej 15 w celu uruchomienia/zatrzymania procesu odzyskiwania ciepła, także w celu regulacji temperatury czynnika po stronie odbiorczej do wartości zadanej oraz w celu zabezpieczenia czynnika po stronie odbiorczej przed przegrzaniem.

W niniejszej konfiguracji, układ jest wyposażony w zmienno-obrotową pompę obiegową 11, zwaną wcześniej pompą cyrkulacyjną, w celu zapewnienia obiegu czynnika odbiorczego wody przez rurociąg odbiorczy 30, 31.

Dodatkowo, system odzysku ciepła, będący przedmiotem opisywanego wynalazku jest w tej konfiguracji wyposażony w układ sterowania 12 połączony z pompą 11, z czujnikiem temperatury czynnika roboczego 13, czujnikiem temperatury zasilania oleju 5 oraz czujnikiem temperatury powrotu oleju 6.

W opisywanej konfiguracji, czujnik temperatury zasilnia oleju 5 mierzy temperaturę oleju w separatorze za blokiem i jeśli jej wartość jest większa lub równa wartości zadanej nazywanej dalej temperaturą uruchomienia odzysku i jednocześnie jej wartość jest większa od temperatury czynnika roboczego zmierzonej czujnikiem 13 i jednocześnie temperatura powrotu oleju zmierzona czujnikiem 6 jest większa lub równa wartości zadanej to układ sterowania 12 załącza pompę obiegu czynnika roboczego 13, co powoduje faktyczne uruchomienie procesu odzysku ciepła.

W opisywanej konfiguracji układ sterowania steruje pracą pompy w ten sposób, iż mierzy różnicę temperatur pomiędzy temperaturą zasilania oleju mierzoną czujnikiem 5 oraz temperaturą czynnika roboczego, mierzoną czujnikiem 13. Prędkość obrotowa pompy jest odwrotnie proporcjonalna do różnicy temperatur zmierzonej jako moduł różnicy temperatur zmierzonych przez czujniki 13 oraz 5. Oznacza to zatem, że układ sterowania 12 zwiększa prędkość obrotową pompy w miarę malejącej różnicy temperatur 13 oraz 5. Następuje w ten sposób maksymalizacja odzyskanej energii cieplnej.

Sterowanie procesu odzyskiwania energii przebiega według w następujący sposób - jeżeli w trakcie prowadzenia procesu odzysku ciepła układ sterowania 12 wykryje, że:

- temperatura czynnika roboczego zmierzona czujnikiem 13 jest większa niż wartość zadana, lub

- temperatura powrotu oleju mierzona czujnikiem 6 jest niższa niż wartość zadana, lub

- temperatura czynnika roboczego zmierzona czujnikiem 13 jest większa lub równa temperaturze zasilania oleju mierzonej czynnikiem 5, to układ sterowania 12 zatrzyma proces odzysku ciepła natychmiast, bądź z zaprogramowaną zwłoką, którą uważa się za bezpieczną.

Druga konfiguracja układu

Druga konfiguracja, różni się od pierwszej tym, że pompa jest pompą stało obrotową, a za załączanie odzysku i ewentualną regulację odpowiada zawór trójdrogowy (proporcjonalny lub przełączający).

Druga konfiguracja, systemu odzysku ciepła odpadowego w sprężarce powietrza smarowanej oraz chłodzonej olejem, odnoszącego się do niniejszego wynalazku jest ukazana na schemacie przedstawionym na fig. 2.

Na fig. 2 oznaczenie 2 odnosi się do bloku sprężającego, napędzanego silnikiem elektrycznym będącego w odniesieniu do niniejszego wynalazku, sprężarką powietrza smarowaną oraz chłodzoną olejem. W sytuacji, gdy blok sprężający 2 jest napędzany silnikiem, gaz powietrze zasysany do sprężarki 1 zasysany jest przez filtr 17 na wejściu bloku sprężającego 2. Na wyjściu bloku sprężającego 2 uzyskuje się sprężone powietrze, które w postaci mieszanki olejowo powietrznej, płynie do separatora oleju 4.

W separatorze oleju 4 następuje odśrodkowe rozdzielenie powietrza od oleju. Powietrze wydostaje się z górnej części separatora oleju 4 i przepływa dalej poprzez rurociąg powietrzny 22 do chłodnicy powietrza 7, w celu schłodzenia i dostarczenia następnym rurociągiem do układu odbiorczego. Olej zgromadzony w dolnej części separatora oleju 4 przepływa dalej przez rurociąg olejowy 24 do wejścia strony olejowej wymiennika ciepła 9 umiejscowionego w celu odzyskiwania ciepła odpadowego. Wymiennik ciepła jest zamontowany w układzie przeciwprądowym, co w praktyce daje możliwość uzyskania na wyjściu strony olejowej temperatury bliskiej temperaturze wejścia strony czynnika roboczego, maksymalizując stopień odzysku. Olej wypływający z wymiennika ciepła 9 przepływa dalej rurociągiem olejowym 25 na wejście termostatycznego bimetalicznego lub cieczowego zaworu trójdrogowego 10. Olej przepływa przez zawór trójdrogowy 10 i w przypadku gdy temperatura oleju osiąga wartość temperatury otwarcia (brak odbioru ciepła w wymienniku odzysku) jest kierowany poprzez rurociąg olejowy 27 do chłodnicy oleju 7, gdzie jest schładzany przez przepływ powietrza wymuszony za pomocą zwykle zmienoobrotowego wentylatora 8, a następnie przez rurociąg olejowy 28 oraz filtr oleju 3 trafia z powrotem do bloku sprężającego. W ten sposób jest realizowany tak zwany duży obieg oleju w układzie sprężarki. W przypadku, gdy temperatura oleju nie osiąga wartości temperatury otwarcia następuje odbiór ciepła w wymienniku odzysku olej przepływa przez zawór trójdrogowy 10 rurociąg olejowy 26 oraz filtr oleju 3, z pominięciem chłodnicy 7, z powrotem do bloku sprężającego. W ten sposób jest realizowany tak zwany mały obieg oleju w układzie sprężarki.

Po stronie wodnej wymiennik ciepła 9 jest podłączony do zbiornika buforowego 14, którego zadaniem jest magazynowanie ciepła odzyskanego poprzez przepływ czynnika roboczego przez wymiennik ciepła 9. Czynnik roboczy, najczęściej woda, jest cyrkulowany przez wymiennik ciepła 9 za pośrednictwem rurociągu wejściowego 30 oraz rurociągu wyjściowego 31. W ten sposób ciepło wytworzone w bloku sprężającym 2 jest możliwe do odzyskania w wymienniku ciepła 9 oraz zmagazynowania go w postaci czynnika roboczego wody o podwyższonej temperaturze w zbiorniku buforowym 14.

Oznacza to, że w nawiązaniu do niniejszego wynalazku, czynnik roboczy o niższej temperaturze, za pośrednictwem wymiennika ciepła 9 jest przeznaczony do podgrzania, a olej o wyższej temperaturze jest przeznaczony do schładzania, przy jednoczesnym przepływie oleju oraz czynnika roboczego wody przez wymiennik 9, w którym następuje przekazanie ciepła od oleju o temperaturze wyższej do czynnika roboczego wody o temperaturze niższej.

Wymiennik ciepła 9 jest połączony ze zbiornikiem buforowym 14 w taki sposób, że rurociąg czynnika roboczego 30 łączy dolną część zbiornika buforowego 14 z wejściem strony wodnej wymiennika ciepła 9, a rurociąg czynnika roboczego 31 łączy górną część zbiornika buforowego 14 z wyjściem wymiennika ciepła 9. Do dolnej części zbiornika buforowego 14 jest dołączony rurociąg zasilający 33, dostarczający czynnik roboczy przeznaczony do podgrzania, a do jego górnej części rurociąg odbiorczy 34 odbierający podgrzany czynnik roboczy przeznaczony do użytkowania. Skonfigurowany w ten sposób układ nie stanowi dodatkowego wymiennika ciepła typu woda-woda, a zwiększa całkowity zład czynnika roboczego strony odbiorczej 15. W tej sytuacji, czynnik roboczy strony odbiorczej jest podgrzewany bezpośrednio w wymienniku ciepła 9, a sam zbiornik buforowy stanowi jednocześnie funkcję magazynu energii oraz sprzęgła hydraulicznego.

Na rurociągu czynnika roboczego 30 zainstalowany jest zawór trójdrogowy umożliwiający załączanie przepływu przez wymiennik lub przekierowanie przepływu poza wymiennik, poprzez służący w tym celu rurociąg czynnika roboczego 32. Zawór ten, jeżeli jest wyposażony w odpowiedni napęd, może także służyć do regulacji ilościowej przepływu czynnika odbiorczego wody przez wymiennik.

Na rurociągu czynnika roboczego zainstalowana jest pompa cyrkulacyjna 11 w celu zapewnienia obiegu czynnika roboczego pomiędzy zbiornikiem buforowym 14 a wymiennikiem cie pła 9. W tej konfiguracji pompa 11, znajduje się na rurociągu wejściowym 30, podłączonym do wymiennika przed zaworem trójdrogowym 10. Taki sposób połączenia pompy 11 oraz zaworu trójdrogowego 16 umożliwia wydzielenie dwóch obwodów hydraulicznych w celu regulacji ilości czynnika płynącego przez wymiennik 9, a w zasadzie proporcji strumieni płynących przez wymiennik 9 oraz tzw. by-passem poprzez rurociąg 32 oraz rurociąg 35.

Istotne jest, ażeby wejście wymiennika 9 było połączone z dolną częścią zbiornika buforowego 14, a wyjście z wymiennika 9 z górną częścią zbiornika buforowego.

Omawiany układ jest wyposażony w czujnik temperatury wejścia oleju 5, zwany dalej czujnikiem temperatury zasilania oleju oraz czujnik temperatury wyjścia oleju 6, zwany dalej czujnikiem temperatury powrotu oleju. Czujnik temperatury zasilania oleju 5 służy do kontroli temperatury w celu uruchomienia/zatrzymania procesu odzyskiwania ciepła oraz do kontroli temperatury w celu ochrony przed zbyt niską temperaturą mieszanki powietrzno-olejowej, stwarzającej ryzyko wystąpienia kondensacji pary wodnej. Czujnik temperatury powrotu oleju 6 służy do kontroli temperatury w celu zabezpieczenia oleju przed przechłodzeniem, ze względu na utrzymanie odpowiednich parametrów oleju, co dalej zabezpiecza ryzyko wystąpienia kondensacji pary wodnej. Czujnik temperatury zasilania oleju 5 stanowi dodatkowo zabezpieczenie działania czujnika powrotu oleju 6. Czujnik temperatury powrotu oleju 6 stanowi dodatkowo zabezpieczenie działania czujnika zasilania oleju 5.

Ponadto, układ jest wyposażony w czujnik temperatury czynnika roboczego 13, umieszczony w zbiorniku buforowym 14, zwany dalej czujnikiem temperatury wody. Czujnik ten, służy do kontroli temperatury czynnika po stronie odbiorczej, w celu uruchomienia/zatrzymania procesu odzyskiwania ciepła, w celu regulacji temperatury czynnika po stronie odbiorczej do wartości zadanej oraz w celu zabezpieczenia czynnika po stronie odbiorczej przed przegrzaniem.

W niniejszej konfiguracji, układ jest wyposażony w stało-obrotową pompę obiegową 11, zwaną wcześniej pompą cyrkulacyjną w celu zapewnienia obiegu czynnika odbiorczego wody przez rurociągi odbiorcze 30, 31,32.

Dodatkowo, układ odzysku ciepła, będący przedmiotem opisywanego wynalazku, jest w tej konfiguracji wyposażony w układ sterowania 12 połączony z zaworem trójdrogowym 16, z czujnikiem temperatury czynnika roboczego 13, czujnikiem temperatury zasilania oleju 5 oraz czujnikiem temperatury zasilania oleju 6.

W opisywanej konfiguracji, czujnik temperatury zasilania oleju 5, mierzy temperaturę oleju w separatorze za blokiem i jeśli jej wartość jest większa lub równa wartości zadanej nazywanej dalej temperaturą uruchomienia odzysku i jednocześnie jej wartość jest większa od temperatury czynnika roboczego zmierzonej czujnikiem 13 i jednocześnie temperatura powrotu oleju zmierzona czujnikiem 6 jest większa lub równa wartości zadanej, układ sterowania 12 kieruje przepływ czynnika roboczego przez wymiennik, co powoduje faktyczne uruchomienie procesu odzysku ciepła.

W opisywanej konfiguracji układ sterowania steruje pracą zaworu trójdrogowego 16 w ten sposób, iż mierzy różnicę temperatur pomiędzy temperaturą zasilania oleju mierzoną czujnikiem 5 oraz temperaturą czynnika roboczego, mierzoną czujnikiem 13. Przepływ czynnika jest odwrotnie proporcjonalny do różnicy temperatur zmierzonej jako moduł różnicy temperatur zmierzonych przez czujniki 13 oraz 5. Oznacza to zatem, że układ sterowania 12 zwiększa przepływ w miarę malejącej różnicy temperatur 13 oraz 5. Następuje w ten sposób maksymalizacja odzyskanej energii cieplnej.

Sterowanie procesu odzyskiwania energii przebiega według następującego sposobu - jeżeli w trakcie prowadzenia procesu odzysku ciepła układ sterowania 12 wykryje, że:

- temperatura czynnika roboczego zmierzona czujnikiem 13 jest większa niż wartość zadana, lub

- temperatura powrotu oleju mierzona czujnikiem 6 jest niższa niż wartość zadana, lub

- temperatura Czynnika roboczego zmierzona czujnikiem 13 jest większa lub równa temperaturze zasilania oleju mierzonej czynnikiem 5, to układ sterowania 12 zatrzyma proces odzysku ciepła, to znaczy przekieruje strumień czynnika roboczego wody poprzez rurociąg 32 poza wymiennik ciepła przeznaczony do odzyskiwania energii odpadowej natychmiast, bądź z zaprogramowaną zwłoką, którą uważa się za bezpieczną.

Trzecia konfiguracja układu

Trzecia konfiguracja, układu odzysku ciepła odpadowego w sprężarce powietrza smarowanej oraz chłodzonej olejem, odnoszącego się do niniejszego wynalazku, jest objaśniona na schemacie przedstawionym na fig. 3.

Na fig. 3 oznaczenie 2 odnosi się do bloku sprężającego, napędzanego silnikiem elektrycznym będącego w odniesieniu do niniejszego wynalazku, sprężarką powietrza smarowaną oraz chłodzoną olejem. W sytuacji, gdy blok sprężający 2 jest napędzany silnikiem, gaz powietrze zasysany do sprężarki 1, zasysany jest przez filtr 17 na wejściu bloku sprężającego 2. Na wyjściu bloku sprężającego 2 uzyskuje się sprężone powietrze, które w postaci mieszanki olejowo powietrznej płynie do separatora oleju 4.

W separatorze oleju 4 następuje odśrodkowe rozdzielenie powietrza od oleju. Powietrze wydostaje się z górnej części separatora oleju 4 i przepływa dalej poprzez rurociąg powietrzny 22 do chłodnicy powietrza 7 w celu schłodzenia i dostarczenia następnym rurociągiem do układu odbiorczego. Olej zgromadzony w dolnej części separatora oleju 4 przepływa dalej przez rurociąg olejowy 30 do wejścia strony olejowej wymiennika ciepła 9, umiejscowionego w celu odzyskiwania ciepła odpadowego. Wymiennik ciepła, jest zamontowany w układzie przeciwprądowym, co w praktyce daje możliwość uzyskania na wyjściu strony olejowej, temperatury bliskiej temperaturze wejścia strony czynnika roboczego, maksymalizując stopień odzysku. Olej wypływający z wymiennika ciepła 9 przepływa dalej rurociągiem olejowym 31 na wejście termostatycznego bimetalicznego lub cieczowego zaworu trójdrogowego 10. Olej przepływa przez zawór trójdrogowy 10 i w przypadku gdy temperatura oleju osiąga wartość temperatury otwarcia (brak odbioru ciepła w wymienniku odzysku) jest kierowany poprzez rurociąg olejowy 27 do chłodnicy oleju 7, gdzie jest schładzany przez przepływ powietrza, wymuszony za pomocą zwykle zmienoobrotowego wentylatora 8, a następnie przez rurociąg olejowy 28 oraz filtr oleju 3 trafia z powrotem do bloku sprężającego. W ten sposób jest realizowany tak zwany duży obieg oleju w układzie sprężarki. W przypadku, gdy temperatura oleju nie osiąga wartości temperatury otwarcia następuje odbiór ciepła w wymienniku odzysku olej przepływa przez zawór trójdrogowy 10 rurociąg olejowy 26 oraz filtr oleju 3, z pominięciem chłodnicy, z powrotem do bloku sprężającego. W ten sposób jest realizowany tak zwany mały obieg oleju w układzie sprężarki.

Po stronie wodnej, wymiennik ciepła 9 jest podłączony do zbiornika buforowego 14, którego zadaniem jest magazynowanie ciepła odzyskanego poprzez przepływ czynnika roboczego przez wymiennik ciepła 9. Czynnik roboczy - woda, jest cyrkulowany przez wymiennik ciepła 9 za pośrednictwem rurociągu wejściowego 30 oraz rurociągu wyjściowego 31. W ten sposób ciepło wytworzone w bloku sprężającym 2 jest możliwe do odzyskania w wymienniku ciepła 9 oraz zmagazynowania go w postaci czynnika odbiorczego wody o podwyższonej temperaturze w zbiorniku buforowym 14.

Oznacza to, że czynnik roboczy o niższej temperaturze, za pośrednictwem wymiennika ciepła 9 jest przeznaczony do podgrzania, a olej o wyższej temperaturze jest przeznaczony do schładzania, przy jednoczesnym przepływie oleju oraz czynnika roboczego wody przez wymiennik 9, w którym następuje przekazanie ciepła od oleju o temperaturze wyższej do czynnika roboczego wody o temperaturze niższej.

Wymiennik ciepła 9 jest połączony ze zbiornikiem buforowym 14 w taki sposób, że rurociąg czynnika roboczego 30 łączy dolną część zbiornika buforowego 14 z wejściem strony wodnej wymiennika ciepła 9, a rurociąg czynnika roboczego 31 łączy górną część zbiornika buforowego 14 z wyjściem wymiennika ciepła 9. Do dolnej części zbiornika buforowego 14 jest dołączony rurociąg zasilający 33, dostarczający czynnik roboczy przeznaczony do podgrzania, a do jego górnej części rurociąg odbiorczy 34 odbierający podgrzany czynnik roboczy.

Dalej, na rurociągu czynnika roboczego 30 zainstalowany jest zawór trójdrogowy umożliwiający załączanie przepływu przez wymiennik lub przekierowanie przepływu poza wymiennik poprzez rurociąg 32. Zawór ten, jeżeli wyposażony w odpowiedni napęd, może także służyć do regulacji ilościowej przepływu czynnika odbiorczego (wody) przez wymiennik (9).

Na rurociągu czynnika roboczego 30 zainstalowana jest pompa cyrkulacyjna 11 w celu zapewnienia obiegu czynnika roboczego pomiędzy zbiornikiem buforowym 14 a wymiennikiem ciepła 9. Pompa 11 jest w tej konfiguracji zainstalowana na rurociągu wejściowym 30 podłączonym poprzez zawór trójdrogowy 16 do wymiennika oraz do rurociągu powrotnego 31 poprzez rurociąg 32. Niemniej, istotne jest, ażeby wejście wymiennika 9 było połączone z dolną częścią zbiornika buforowego 14, a wyjście z wymiennika 9 z górną częścią zbiornika buforowego.

Wewnątrz zbiornika buforowego znajduje się wężownica stanowiąca wymiennik ciepła typu woda - woda 21. Dzięki zastosowaniu wężownicy wewnątrz zbiornika buforowego istnieje możliwość rozdzielania hydraulicznego obiegu odzysku ciepła od obiegu odbiorczego. Rozdzielenie takie może być konieczne, na przykład ze względu na reżim higieniczny.

Dzięki opisanemu wyżej sposobowi niebezpośredniego przekazania ciepła możliwe jest także zastosowanie dwóch różnych czynników grzewczych, to jest np. wo dy w obiegu odzysku i glikolu w obiegu odbiorczym.

Dzięki wężownicy 21 umieszczonej w zbiorniku buforowym 14 istnieje możliwość zbudowania hybrydowego układu przekazania ciepła odzyskanego, to jest w sposób bezpośredni oraz pośredni na raz. Sytuacja taka ma miejsce, kiedy ciepło przekazywane jest przez zbiornik buforowy stanowiący za razem magazyn energii oraz sprzęgło hydrauliczne w sposób bezpośredni, czyli tym samym czynnikiem grzewczym do obiegu centralnego ogrzewania, a przez wężownicę przygotowywana jest ciepła woda użytkowa. Ciepła woda użytkowa może w tym miejscu być przygotowywana w sposób przepływowy bądź wężownica może podgrzewać dodatkowy zasobnik np. dwupłaszczowy.

Dalej, układ jest wyposażony w czujnik temperatury wejścia oleju 5, zwany czujnikiem temperatury zasilania oleju oraz czujnik temperatury wyjścia oleju 6, zwany dalej czujnikiem temperatury powrotu oleju. Czujnik temperatury zasilania oleju 5 służy do kontroli temperatury, w celu uruchomienia/zatrzymania procesu odzyskiwania ciepła oraz do kontroli temperatury, w celu ochrony przed zbyt niską temperaturą mieszanki powietrzno-olejowej, stwarzającej ryzyko wystąpienia kondensacji pary wodnej. Czujnik temperatury powrotu oleju 6 służy do kontroli temperatury w celu zabezpieczenia oleju przed przechłodzeniem, ze względu na utrzymanie odpowiednich parametrów oleju, co dalej zabezpiecza ryzyko wystąpienia kondensacji pary wodnej. Czujnik temperatury zasilania oleju 5 stanowi dodatkowo zabezpieczenie działania czujnika powrotu oleju 6. Czujnik temperatury powrotu oleju 6 stanowi dodatkowo zabezpieczenie działania czujnika zasilania oleju 5.

Ponadto, układ jest wyposażony w czujnik temperatury czynnika roboczego 13, umieszczony w zbiorniku buforowym, zwany dalej czujnikiem temperatury wody. Czujnik ten służy do kontroli temperatury czynnika po stronie odbiorczej 15, w celu uruchomienia/zatrzymania procesu odzyskiwania ciepła, w celu regulacji temperatury czynnika po stronie odbiorczej do wartości zadanej oraz w celu zabezpieczenia czynnika po stronie odbiorczej przed przegrzaniem.

W niniejszej konfiguracji, układ jest wyposażony w stało-obrotową pompę obiegową 11, zwaną wcześniej pompą cyrkulacyjną w celu zapewnienia obiegu czynnika odbiorczego wody przez rurociągi odbiorcze 30, 31,32.

Dodatkowo, system odzysku ciepła wyposażony w układ sterowania 12 połączony z zaworem trójdrogowym 16, z czujnikiem temperatury czynnika roboczego 13, czujnikiem temperatury zasilania oleju 5 oraz czujnikiem temperatury powrotu oleju 6.

W opisywanej konfiguracji, czujnik temperatury zasilania oleju 5 mierzy temperaturę oleju w separatorze za blokiem i jeśli jej wartość jest większa lub równa wartości zadanej nazywanej dalej temperaturą uruchomienia odzysku i jednocześnie jej wartość jest większa od temperatury czynnika roboczego zmierzonej czujnikiem 13 i jednocześnie temperatura powrotu oleju zmierzona czujnikiem 6 jest większa lub równa wartości zadanej, układ sterowania 12 załącza kieruje przepływ czynnika roboczego przez wymiennik, co powoduje faktyczne uruchomienie procesu odzysku ciepła.

W opisywanej konfiguracji układ sterowania może sterować steruje pracą zaworu trójdrogowego 16 w ten sposób, iż mierzy różnicę temperatur pomiędzy temperaturą zasilania oleju mierzoną czujnikiem 5 oraz temperaturą czynnika roboczego, mierzoną czujnikiem 13. Przepływ czynnika jest odwrotnie proporcjonalny do różnicy temperatur zmierzonej jako moduł różnicy temperatur zmierzonych przez czujniki 13 oraz 5. Oznacza to zatem, że układ sterowania 12 zwiększa przepływ w miarę malejącej różnicy temperatur 13 oraz 5. Następuje w ten sposób maksymalizacja odzyskanej energii cieplnej.

Sterowanie procesu odzyskiwania energii przebiega według następującego sposobu - jeżeli w trakcie prowadzenia procesu odzysku ciepła układ sterowania 12 wykryje, że:

- temperatura czynnika roboczego zmierzona czujnikiem 13 jest większa niż wartość zadana, lub

- temperatura powrotu oleju mierzona czujnikiem 6 jest niższa niż wartość zadana, lub

- temperatura czynnika roboczego zmierzona czujnikiem 13 jest większa lub równa temperaturze zasilania oleju mierzonej czynnikiem 5, to układ sterowania 12 zatrzyma proces odzysku ciepła, przekieruje strumień czynnika roboczego wody poza wymiennik ciepła przeznaczony do odzyskiwania energii odpadowej natychmiast, bądź z zaprogramowaną zwłoką, którą uważa się za bezpieczną.

Claims (12)

1. Układ odzysku odpadowej energii cieplnej zawartej w oleju w sprężarce powietrza chłodzonej olejem, zawierający sprężarkę gazu składającą się z co najmniej z bloku sprężającego, który połączony jest z separatorem oleju, który połączony jest z urządzeniem rozdzielającym strumień przepływającego oleju, które połączone jest z chłodnicą oleju oraz blokiem sprężającym, z czujnika temperatury oleju, z czujnika temperatury strony odbiorczej oraz zawierający wymiennik ciepła, znamienny tym, że wyjście strony olejowej separatora oleju (4) połączone jest z wejściem strony olejowej wymiennika ciepła (9), wyjście olejowej strony wymiennika ciepła jest połączone z urządzeniem rozdzielającym strumień przepływającego oleju (10).

2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że czujnik temperatury oleju (6) umieszczony jest pomiędzy wymiennikiem ciepła (9), a urządzeniem rozdzielającym strumień przepływającego oleju (10).

3. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że czujnik temperatury oleju (18) umieszczony jest w miejscu wtrysku oleju do bloku sprężającego (2).

4. Układ według zastrz. 2, znamienny tym, że dodatkowy czujnik temperatury oleju (5) umieszczony jest pomiędzy separatorem oleju (4) a wymiennikiem ciepła.

5. Układ według zastrz. 2, znamienny tym, że dodatkowy czujnik temperatury oleju (19) umieszczony jest za blokiem sprężającym (2) i przed separatorem oleju (4).

6. Sposób odzysku odpadowej energii cieplnej zawartej w oleju w sprężarce powietrza chłodzonej olejem, która składa się z co najmniej z bloku sprężającego, który połączony jest z separatorem oleju, który połączony jest z wymiennikiem ciepła, który jest połączony z urządzeniem rozdzielającym strumień przepływającego oleju, które połączone jest z chłodnicą oleju oraz blokiem sprężającym, oraz z urządzenia sterującego, czujnika temperatury oleju oraz czujnika temperatury strony odbiorczej, znamienny tym, że z pomocą urządzenia sterującego (12) przekierowuje się przepływ czynnika odbiorczego poza wymiennik ciepła (9) lub zatrzymuje się przepływ czynnika odbiorczego w przypadku gdy co najmniej temperatura oleju powracającego do bloku sprężającego (2) jest niższa niż wartość zadana lub temperatura oleju wpływającego do wymiennika ciepła (9) jest niższa niż temperatura czynnika odbiorczego.

7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że pomiar temperatury oleju powracającego do bloku sprężającego (2) wykonywany jest czujnikiem temperatury oleju (6), umieszczonym pomiędzy wymiennikiem ciepła (9) a urządzeniem rozdzielającym przepływ oleju (10).

8. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że pomiar temperatury oleju powracającego do bloku sprężającego (2) wykonywany jest czujnikiem temperatury oleju (18), umieszczonym w miejscu wtrysku oleju do bloku sprężającego (2).

9. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że pomiar temperatury oleju wpływającego do wymiennika ciepła (9) wykonywany jest czujnikiem temperatury oleju (5), umieszczonym pomiędzy separatorem oleju (4) a wymiennikiem ciepła (9).

10. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że pomiar temperatury oleju wpływającego do wymiennika ciepła (9) wykonywany jest czujnikiem temperatury oleju (19), umieszczonym pomiędzy blokiem sprężającym (2) a separatorem oleju (4).

11. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że pomiar temperatury czynnika odbiorczego wody wykonywany jest czujnikiem temperatury (20), umieszczonym na wejściu do wymiennika ciepła (9).

12. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że pomiar temperatury czynnika odbiorczego wody wykonywany jest czujnikiem temperatury (13), umieszczonym na w zbiorniku buforowym.