На предприятиях страны в эксплуатации находятся большое количество воздушных компрессоров, но не все их используют в полной мере. Далее не будем касаться оптимизации рабочих циклов, сброса паразитного тепла в цех для нужд воздушного отопления и будем рассматривать только одноступенчатые винтовые воздушные компрессоры популярных мощностей. КПД воздушного компрессора стремится к нулю, практически вся затраченная электроэнергия преобразуется в тепло. Если пренебречь энергией затраченной на привод вентилятора системы охлаждения и потерями в приводном электродвигателе, то практически вся тепловая энергия оказывается передана маслу масляной системы компрессора. Если включить в разрыв масляной магистрали между термостатическим клапаном и входом в масляный радиатор пластинчатый или кожухотрубный (это не принципиально) теплообменник “масло-вода” по можно будет нагревать воду во втором контуре до температуры порядка 70 °С (температура открытия масляного термостата). Полученную воду можно направить в систему отопления или технологического подогрева чего либо. Также можно полученной водой нагревать воду для нужд ГВС с применением бойлера косвенного нагрева. Прямой нагрев не получится так как теплообменник быстро выйдет из строя из-за отложений солей жёсткости содержащихся в сырой водопроводной воде. Данная система является саморегулирующейся и работает без участия каких либо контроллеров. Рассмотрим особенности саморегулирования. Пока масло недостаточно нагрелось, циркуляция происходит по малому кругу и никак не участвует в нагреве воды, позволяя быстрее выйти компрессору на рабочий температурный режим. После достижения рабочей температуры, термостат открывается и масло начинает циркулировать по большому кругу в том числе через теплообменник, отдавая тепло воде. Чем выше температура воды тем сильнее увеличивается проток масла через теплообменник. Если отбор тепла через теплообменник становится недостаточный, то масло идущее следом в штатный масляный радиатор уже охладится в нём. Если по каким-то причинам теплообмен прекратился, например остановился циркуляционный водяной насос или произошла утечка теплоносителя из системы второго контура, то масло пройдя через теплообменник будет полностью охлаждаться в штатном масляном радиаторе. Если по внешним причинам произошёл перегрев компрессора, то вода во втором контуре не закипит, так как автоматика отключит компрессор при достижении температуры масла на винтовой паре 110 °С, а учитывая тепловое сопротивление теплообменника порядка 5°С и избыточное давление во втором (водяном) контуре порядка 1,5 бар данная температура ниже температуры закипания.
Мощность в компрессоре распределяется приблизительно следующим образом. На входе мы имеем 100% потреблённой электрической мощности, например 22 кВт. Из них 0,75-1 кВт расходуется на привод вентилятора системы охлаждения и около того на потери в приводном электродвигателе. Оставшиеся порядка 20 кВт рассеиваются в виде тепла через систему смазки, стенки бака сепаратора и корпус винтовой пары. Из этих 20 кВт около ⅕ (4-5 кВт) будет отдано окружающему воздуху при помощи воздушного радиатора охлаждения сжатого воздуха. Основная тепловая мощность около 10-12 кВт будет рассеиваться при помощи масляного радиатора. Именно эти 50 % затраченной электрической энергии мы благополучно можем снять в виде тепла при помощи теплообменника “масло-вода”.