Kompressorien kustannussäästömahdollisuudet
28 kesäkuuta, 2022
Monissa paineilmalaitoksissa on usein merkittäviä ja hyödyntämättömiä kustannussäästömahdollisuuksia. Lue lisää kompressorin käyttökustannusten säästöistä täältä.
Paineilman kokonaiskustannukset haltuun
Paineilmakustannuksista on hyvä tietää, että sähköenergia muodostaa suurimman osan (80 %) kompressorin kustannuksista. Siksi monissa paineilmajärjestelmissä on merkittäviä energiansäästömahdollisuuksia, kuten energian talteenotto, paineenalennus, vuotojen vähennys, säätöjärjestelmät sekä säätimet ja tekniset ominaisuudet. Huomioi myös kompressorin koko.
Paineilmakustannusten määrittäminen
Kiinteisiin investointikustannuksiin sisältyvät ostohinta, infrastruktuurikustannukset, asennus ja vakuutus. Investointikustannukset määräytyvät sekä paineilman laatutason että poistoajan mukaan. Energiakustannukset muodostuvat vuosittaisesta käyttöajasta, kuormituksen/kevennyksen käyttöasteesta ja yksikön energiakustannuksista.
Järjestelmän suunnittelu
Kun investoit uuteen laitteistoon, ota huomioon sekä nykyiset tarpeet että toimintasi kasvu tulevaisuudessa. Huomioi myös ympäristömääräykset, energiatehokkuus ja tuotannon vaatimukset.
Paineilmasta vahvasti riippuvaisilla toimialoilla toiminnan optimointi on olennaisen tärkeää, erityisesti tuotannon olosuhteiden muuttuessa. Tarpeidesi puolueeton analyysi voi auttaa vähentämään kustannuksia ja varmistamaan, että paineilman saanti vastaa kysyntää, jättäen samalla tilaa tehokkaalle laajentumiselle.
Paineilmajärjestelmän osat
Alla on luettelo erilaisista komponenteista, joihin tulet törmäämään, sekä siitä, miten ne vaikuttavat paineilmajärjestelmän kokonaiskustannuksiin.
| Komponentti | Kuvaus |
| Paineilmakompressorit | Järjestelmän keskeisin laite. Hankintahinta on minimaalinen verrattuna omistamisen kokonaiskustannuksiin. Koska energia muodostaa suurimman kuluerän, on tärkeää valita mahdollisimman energiatehokas malli. |
| Kuivaimet ja suodattimet | Välttämättömiä aloilla, joilla ilmanlaatu on kriittinen, kuten elintarvike- ja lääketeollisuudessa. Ratkaisun on vastattava tiukkoja alan standardeja. |
| Lauhteenpoistimet | Älykkäät nollahävikin lauhteenpoistimet säästävät energiaa tyhjentämällä lauhdeveden vain tarvittaessa, toisin kuin energiaa tuhlaavat ajastetut lauhteenpoistimet, jotka poistavat lauhteen paineilmajärjestelmistä automaattisesti ajastetuin väliajoin. |
| Putkisto | Oikeantyyppiset putkistot estävät ahtaumat, painehäviöt ja minimoivat ilmavuodot. |
| Paineilmasäiliöt | Oikean kokoiset säiliöt vähentävät turhaa tarvetta ja paineenvaihteluita ja rajoittavat lisäkompressorien tarvetta. |
| Ilmavuodot | Jatkuva valvonta ja vuotojen havaitseminen ovat elintärkeitä tehokkuuden ylläpitämiseksi ja kalliiden kustannusten vähentämiseksi. |
| Keskusohjain | Useamman kuin yhden kompressorin sisältävissä järjestelmissä keskusohjaimet optimoivat suorituskyvyn säätämällä painetasoa, kapasiteettia ja nopeutta. |
| Energian talteenotto | Kompressorien hukkalämpö voidaan ottaa talteen ja käyttää tuotannossa tilojen, veden tai prosessien lämmitykseen, mikä parantaa energiatehokkuutta. |
Tehontarve
Laskutoimituksia tehtäessä on syytä ottaa huomioon kokonaistehontarve. Ota huomioon kaikki kompressorijärjestelmään liittyvät osat, mukaan lukien tulosuodattimet, tuulettimet, kuivaimet, erottimet ja energian talteenotto. Valintojen vertailemisessa kannattaa käyttää ISO-standardeja.
Työpaine
Työpaine on laskettava oikein, sillä se vaikuttaa suoraan tehontarpeeseen. Suurempi paine tarkoittaa suurempaa sähkönkulutusta. Itse asiassa paineen kasvattaminen 1 baarilla lisää tehontarvetta noin 8 %. Työpaineen kasvattaminen painehäviön kompensoimiseksi heikentää aina tehokkuutta.
Yleensä painehäviöt aiheutuvat puutteellisesta putkijärjestelmästä tai tukkeutuneista suodattimista. On suositeltavaa tutkia nämä tekijät ennen kompressorin paineen lisäämistä. Jos järjestelmässä on useita suodattimia eikä niitä huolleta, painehäviö voi olla merkittävä ja tulla kalliiksi.
Monissa järjestelmissä ei voi tehdä suuria paineenvähennyksiä. Modernit säätölaitteet mahdollistavat kuitenkin sen, että painetta voidaan käytännössä laskea 0,5 baaria. Tämä menetelmä säästää hieman energiakustannuksissa. Vaikka vaikutus tuntuu merkityksettömältä, vähennys vaikuttaa vuosikustannuksiin.
Näin säästät energiakustannuksissa
Kuten edellä todettiin, energiakustannukset ovat paineilman kokonaiskustannusten hallitseva tekijä. Ne voivat muodostaa jopa 80 % paineilmajärjestelmän omistamisen ja käytön kustannuksista. Siksi on tärkeää keskittyä kaikkein tehokkaimpiin vaatimukset täyttäviin ratkaisuihin.
Vaikka kehittyneimpien laitteiden alkuinvestointikustannukset ovatkin suuremmat, ne maksavat yleensä itsensä takaisin kokonaiskustannusten säästöinä. Paras tilanne on silloin, kun kompressorin kapasiteetti vastaa käyttökohteen paineilmankulutusta. Saatavana on myös VSD-tekniikalla varustettuja laitteita, jotka vastaavat erilaisiin painetarpeisiin.
Laitteiston optimointi
Useimmissa kompressoreissa on omat ohjaimet ja säätöjärjestelmät. Jos järjestelmässäsi on enemmän kuin yksi kone, järjestelmään voidaan myös lisätä älykäs valvontajärjestelmä. Näin voidaan optimoida koko järjestelmä ja varmistaa, että se toimii parhaalla mahdollisella tavalla. Moottorin nopeuden säätö on suosittu energiaa säästävä menetelmä sen merkittävän potentiaalin vuoksi. Joillakin valvontatyökaluilla voidaan myös tunnistaa tehottomia osa-alueita.
Tämän tiedon avulla voidaan selvittää vuodot, kuluneet laitteet, huonosti toimivat suodattimet ja väärin määritetyt komponentit. Kuten aiemmin mainittiin, huoltoon liittyvät ongelmat voivat lisätä paineilmajärjestelmien kokonaiskustannuksia.
Vuotojen osuus paineilman virtauksesta voi usein olla jopa 20 %. Vuoto on myös verrannollinen työpaineeseen. Siksi yksi ratkaisu on korjata vuotava laite ja alentaa työpainetta. Paineen alentaminen vain 0,3 baarilla pienentää vuotoa 4 %. Jos järjestelmässä, jonka kapasiteetti on 100 m3/min, on vuotoa 12 %, paineen alentamisella saavutetaan noin 3 kW:n säästö.
Kannattaa myös miettiä, milloin laitteistoa käytetään. Jos öisin ja viikonloppuisin tarvitaan vain vähän paineilmaa, voi olla järkevää asentaa pienempi kompressori näitä ajankohtia varten. Järjestelmän osiointi voidaan tehdä sulkuventtiileillä.
Jos tiettyyn käyttökohteeseen tarvitaan eri työpainetta, on määritettävä, onko keskitetty vai osioitu tuotanto järkevä valinta. Paineilmajärjestelmän osiointi on hyödyllistä myös silloin, kun halutaan erilliset osiot korkeita ja matalia käyttöasteita varten. Suunnitelman on perustuttava ilmavirtausmittauksiin.
Järjestelmän säätely
Paineilmakeskus voi toimia optimaalisesti eri tilanteissa, kun käytössä on edellä kuvattu moderni keskusohjain. Oikean säätömenetelmän valinta säästää energiaa, kun järjestelmän kokonaispaine on pienempi ja käyttöaste optimaalinen. Keskusohjaimilla voidaan myös jakaa työkuormaa tasaisesti ja siten vähentää seisonta-aikoja.
Keskusohjaimen avulla voidaan myös ohjelmoida automaattisia paineenvähennyksiä hiljaisiksi ajoiksi, kuten öiksi ja viikonlopuiksi. Koska paineilman kulutus on harvoin vakio, kompressorijärjestelmän rakenteen on oltava monipuolinen. Käytössä on oltava yhdistelmä kompressoreja, joilla on eri kapasiteetit ja nopeudensäätölaitteet.
Energian talteenotto
Hyödyntämällä paineilmakompressorin talteen otettua hukkaenergiaa voidaan korvata kokonaan tai osittain ulkoisen sähkön, kaasun tai öljyn tarve lämmityksessä. Tämän osalta tärkeimmät tekijät ovat energiakustannukset euroina/kWh, käyttöaste ja tarvittavien lisäinvestointien määrä.
Hyvin suunniteltu energian talteenottojärjestelmä maksaa itsensä takaisin 1–3 vuodessa. Yli 90 % kompressoriin syötetystä tehosta voidaan ottaa talteen arvokkaana lämpönä. Talteen otetun energian lämpötilataso määrittää sen mahdolliset käyttöalueet ja siten sen arvon.
Suurin tehokkuus saadaan yleensä vesijäähdytteisistä järjestelmistä. Talteenotto toimii, kun kompressorilaitteiston kuuman jäähdytysveden lähtö on kytketty lämpöä vaativiin laitteisiin, kuten lämmityskattilan paluupiiriin.
Hukkaenergian talteenottoa voidaan hyödyntää ympäri vuoden. Eri kompressorimalleilla on tämän suhteen erilaiset edellytykset. Joissakin tilanteissa, joissa tarvitaan suurta lämpövirtausta ja järjestelmän on vastattava tarvehuippuihin, pitkiin lämmönsiirtomatkoihin tai vaihteleviin vaatimuksiin, talteen otettua energiaa on myös mahdollista myydä.
Katso, miten teollisuuden yritykset ovat onnistuneet vähentämään paineilmakustannuksiaan
Aiheeseen liittyvät artikkelit
Energian talteenotto kompressorijärjestelmissä
30 kesäkuuta, 2022
Lue, miten hukkalämmön tuottama energia hyödynnetään vesijäähdytteisissä tai ilmajäähdytteisissä paineilmajärjestelmissä. Tarkastelemme hyödyntämismahdollisuuksia ja erilaisia energian talteenottomenetelmiä.
Kompressorin elinkaarikustannukset
29 kesäkuuta, 2022
Yksinkertainen tapa arvioida kompressori-investointia on tarkastella sen elinkaarikustannuksia. Lue lisää aiheesta.