Možnosti úspory nákladů pro kompresory
28 června, 2022
V mnoha instalacích stlačeného vzduchu jsou často významné a nevyužité možnosti úspory nákladů. Další informace o tom, jak ušetřit provozní náklady kompresoru, naleznete zde.
Porozumění celkovým nákladům na stlačený vzduch
Při diskusi o nákladech na stlačený vzduch stojí za to zmínit, že elektrická energie tvoří nejvíce (až 80 %) nákladů souvisejících s kompresorem. V důsledku toho nabízí mnoho instalací stlačeného vzduchu významné možnosti úspory energie, včetně využití odpadního tepla, snížení tlaku a úniku, regulačních systémů a ovládacích prvků a funkcí. Budete muset rovněž věnovat pozornost velikosti kompresoru.
Stanovení nákladů na stlačený vzduch
Investiční náklady jsou fixní a zahrnují kupní cenu, výdaje na infrastrukturu, instalaci a pojištění. Investiční náklady se určují podle úrovně kvality stlačeného vzduchu i podle doby odepisování. Náklady na energii zahrnují roční provozní dobu, stupeň využití zatížení/odlehčení a jednotkové náklady na energii.
Plánování vašeho systému
Při investici do nového zařízení zvažte jak současné potřeby, tak i budoucí růst. Nepřehlédněte faktory jako environmentální předpisy, energetická účinnost a výrobní požadavky.
V průmyslových odvětvích, která jsou silně závislá na stlačeném vzduchu, je nezbytná optimalizace provozu, zejména s ohledem na vývoj výrobních podmínek. Objektivní analýza vašich potřeb vám pomůže snížit náklady a zajistit, že přívod vzduchu bude odpovídat potřebám, a zároveň ponechá prostor pro efektivní rozšíření.
Součásti systému stlačeného vzduchu
Níže je uveden seznam různých součástí, se kterými se setkáte, a toho, jak ovlivňují celkové náklady na systémy stlačeného vzduchu.
| Součást | Popis |
| Vzduchové kompresory | Základní stroj. Pořizovací náklady jsou minimální ve srovnání s celkovými náklady na vlastnictví. Vzhledem k tomu, že energie je hlavní výdaj, je výběr nejúčinnějšího modelu zásadní. |
| Sušičky a filtry | Nezbytné pro kvalitu vzduchu v citlivých odvětvích, jako je potravinářství a farmaceutický průmysl. Musí být přizpůsobeny průmyslovým standardům. |
| Odvaděče kondenzátu | Chytré vypouštění bez ztrát šetří energii tím, že kondenzát vypouští pouze v případě potřeby, na rozdíl od vypouštění s časovým spínačem, které energii plýtvá. |
| Potrubí | Správné potrubí zabraňuje omezení průtoku, poklesům tlaku a minimalizuje úniky vzduchu. |
| Vzdušníky | Vhodně dimenzované tlakové nádoby snižují falešnou spotřebu, změny tlaku a omezují potřebu dalších kompresorů. |
| Únik vzduchu | Kontinuální monitorování a detekce úniků jsou nezbytné pro udržení efektivity a snížení nákladných ztrát. |
| Centrální řídicí jednotka | V systémech s více kompresory optimalizují centrální řídicí jednotky výkon regulací tlakových pásem, kapacity a otáček. |
| Využití odpadního tepla | Odpadní teplo z kompresorů lze využít k ohřevu místností, vody nebo procesů, čímž se zvyšuje energetická účinnost. |
Koncept požadavků na výkon
Při provádění výpočtů je důležité použít koncept celkových požadavků na výkon. Je třeba vzít v úvahu všechny součásti, které se podílejí na instalaci kompresoru, včetně vstupních filtrů, ventilátorů, sušičů, odlučovačů a využití odpadního tepla. Chcete-li porovnat možnosti, je nejlepší používatnormy Mezinárodní organizace pro normalizaci (ISO).
Provozní tlak
Je nutné provést správný výpočet pracovního tlaku, protože ten přímo ovlivňuje požadavky na výkon. Vyšší tlak znamená vyšší spotřebu elektřiny. Ve skutečnosti každý 1 bar zvýšení vyžaduje přibližně 8 % výkonu. Zvýšení pracovního tlaku za účelem kompenzacepoklesu tlaku vždy vede ke snížení účinnosti.
Obecně se tyto úbytky tlaku vyskytují v důsledku neadekvátního potrubního systému nebo ucpaných filtrů. Před zvýšením tlaku kompresoru se doporučuje tyto faktory řádně prozkoumat. U instalací vybavených několika filtry může být úbytek tlaku významný a nákladný, pokud se neřeší problémy s údržbou.
V mnoha instalacích není možné realizovat velká snížení tlaku. Použití moderních regulačních zařízení však umožňuje realisticky snížit tlak o 0,5 bar. Tato metoda přináší malé úspory energie. I když se může zdát, že je to zanedbatelné, i toto snížení má dopad na roční výdaje.
Jak ušetřit na nákladech na energii
Jak bylo uvedeno výše, náklady na energii jsou hlavním faktorem celkových nákladů na stlačený vzduch. Ve skutečnosti mohou dosáhnout až 80 % vlastnictví a provozu systému stlačeného vzduchu. Proto je důležité zaměřit se na nejefektivnější řešení, která splní vaše potřeby.
I když nejpokročilejší vybavení přichází s vyššími počátečními investičními náklady, obvykle se vyplatí v kontextu celkových úspor. Ideální situace je, když kapacita kompresoru odpovídá spotřebě vzduchu vaší aplikace. K dispozici jsou také zařízení s pohonem s proměnnými otáčkami (VSD), které splňuje různé tlakové požadavky.
Optimalizace zařízení
Většina kompresorů je vybavena integrovanými ovládacími a regulačními systémy. Pokud provozujete více než jeden stroj, můžete také přidat chytrý monitorovací systém. Tím celý systém optimalizujete a zajistíte, že bude pracovat s maximálním výkonem. Díky tomu je regulace otáček motoru oblíbenou metodou úspory energie vzhledem k jejímu značnému potenciálu. Některé monitorovací nástroje mohou také přesně určit nedostatky v efektivitě.
Tyto informace jsou užitečné při určování úniků, opotřebení zařízení, špatné filtrace a nesprávně nakonfigurovaných komponentů. Jak již bylo uvedeno, tyto problémy s údržbou mohou zvýšit celkové náklady na systémy stlačeného vzduchu.
Únik může často dosahovat 20 % výroby stlačeného vzduchu. Únik je také úměrný provoznímu tlaku, a proto je jednou z metod řešení oprava netěsného zařízení a snížení provozního tlaku. Snížení tlaku o pouhých 0,3 baru snižuje únik o 4 %. Pokud únik v instalaci 100 m3/min je 12 %, představuje toto snížení úspory přibližně 3 kW.
Také je dobré zvážit, kdy své zařízení skutečně používáte. Pokud se během noci a víkendů používá jen malé množství stlačeného vzduchu, můžete pro tuto dobu instalovat malý kompresor. Této segmentace lze docílit pomocí uzavíracích ventilů.
Pokud určitá aplikace potřebuje jiný provozní tlak, musíte určit, zda dává smysl centralizovaná nebo rozdělená výroba. Rozdělení sítě stlačeného vzduchu bývá také užitečné pro segmentaci mezi dobami vysokých a nízkých špiček. Takové plánování by mělo být založeno na měřeních průtoku vzduchu.
Regulace vašeho systému
Pomocí moderního hlavního řídicího systému, jak je popsáno výše, může kompresorová centrála pracovat optimálně v různých situacích. Výběr správné metody regulace podporuje úspory energie s nižším celkovým tlakem v systému a optimálním využitím. Tyto ovládací prvky mohou rovněž zkrátit prostoje rovnoměrným rozložením pracovního zatížení.
Centrální ovládání také umožňuje naprogramovat automatické snížení tlaku během doby mimo špičku, například v noci nebo o víkendech. Protože spotřeba stlačeného vzduchu je zřídka konstantní, instalace kompresoru by měla mít univerzální provedení. Měla by být zavedena kombinace kompresorů s různými kapacitami a otáčkami řízenými monitory.
Využití odpadního tepla
Rekuperovanou odpadní energii ze vzduchového kompresoru je možné využít k úplné nebo částečné náhradě externí elektřiny, plynu nebo nafty pro vytváření tepla. Rozhodující faktory zahrnují náklady na energii v €/kWh, stupeň využití a množství nezbytných dodatečných investic.
Dobře plánovaný systém využití odpadního tepla často přináší návratnost do 1 až 3 let. Více než 90 % příkonu dodávaného do kompresoru lze obnovit v podobě cenného tepla. Úroveň teploty získané energie určuje možné oblasti použití, a tedy i hodnotu.
Nejvyššího stupně účinnosti se obvykle dosahuje u vodou chlazených instalací. To funguje, když je výstup horké chladicí vody instalace kompresoru připojen k zařízení, které vyžaduje teplo. Například vratný okruh stávajícího vytápěcího kotle.
Využití odpadního tepla lze využít po celý rok. Různé konstrukce kompresorů mají různé předpoklady. V některých situacích, které vyžadují velký a špičkový tepelný tok, dlouhé vzdálenosti pro transport tepla nebo měnící se požadavky, můžete také prodávat získanou energii.
Zjistěte, jak průmyslové podniky snížily své náklady na stlačený vzduch
Související články
Využití odpadního tepla v kompresorových systémech
30 června, 2022
Zjistěte, jak se energie z odpadního tepla regeneruje ve vodou chlazených nebo vzduchem chlazených systémech stlačeného vzduchu. Podíváme se na potenciál obnovy a různé způsoby využití energie.
Náklady na životní cyklus kompresoru
29 června, 2022
Jednoduchou metodou analýzy investice do kompresoru je posouzení nákladů na životní cyklus. Více se o tom dozvíte zde.