I costi complessivi della produzione dell'aria
Senza l'aria compressa, interi settori dovrebbero arrestarsi. L'aria compressa viene utilizzata praticamente in tutti i settori; in effetti viene spesso definita la "quarta utenza" oltre a elettricità, acqua e gas.
Questa versatilità, tuttavia, ha un costo. La generazione e il consumo di aria compressa sono molto più costosi di altre utenze. Ad esempio, si stima che il 10% dell'energia consumata dal settore industriale venga utilizzata per l'aria compressa. In altre parole, viene speso molto denaro ogni anno per mantenere gli impianti di produzione alimentati con aria compressa.
Pertanto, le aziende dovrebbero concentrarsi sul consumo energetico quando cercano risparmi sull'aria compressa. Questo ha un ruolo molto più importante di tutti gli altri fattori di costo combinati. Infatti, circa l'80% del costo della generazione di aria compressa viene speso in energia, molto più dell'investimento iniziale in compressori o manutenzione e del mantenimento.
Comprendere i costi dell'aria compressa e come mantenerli bassi
Una panoramica completa dell'impianto di aria compressa
Pochissime applicazioni di aria compressa richiedono solo un compressore. La maggior parte delle applicazioni di aria compressa e gas richiede un sistema completo che eroghi aria di alta qualità dove necessario.
Questo è il modo per identificare le potenziali opportunità di risparmio: prima di tutto analizzare le esigenze di aria compressa di un'azienda e tutti i componenti che costituiscono la rete di aria compressa richiesta (oltre ai costi associati).
Con queste informazioni, un manager può determinare in che modo è possibile ottimizzare questi componenti e i relativi processi.
Prima di esaminare le singole parti di un sistema dell'aria compressa, è tuttavia necessario notare che le aziende non devono necessariamente pianificare per il sistema attualmente in uso, ma piuttosto per il sistema che prevedono di avere in futuro.
Ad esempio, se un'azienda è pronta a aumentare produzione o aggiungere un nuovo processo, è utile pianificare le esigenze future e non solo il fabbisogno corrente, soprattutto quando si sceglie la combinazione giusta in base ai requisiti dell'azienda e alle dimensioni del sistema di tubazioni.
Tutti i componenti di un sistema dell'aria compressa
Innanzitutto, c'è il compressore stesso. Come indicato in precedenza, il prezzo iniziale dell'unità rappresenta solo una piccola percentuale del costo totale di proprietà di un compressore. Poiché i costi energetici costituiscono la maggior parte dei costi complessivi, non è opportuno acquistare un compressore meno efficiente che consuma molta energia. Al contrario, investire in un compressore efficiente dal punto di vista energetico è probabilmente l'opzione più conveniente per tutta la durata utile del compressore.
Quando si seleziona il compressore giusto per il lavoro da svolgere, il fabbisogno di aria è importante. Se la fornitura di aria è stabile, il compressore a velocità fissa potrebbe essere la soluzione migliore. Tuttavia, se il fabbisogno di aria varia, un modello con azionamento a velocità variabile (VSD, variable speed drive) sarà probabilmente la scelta ideale.
I maggiori produttori e i grandi impianti di produzione spesso richiedono più compressori. Questi possono essere attivati e disattivati in base al fabbisogno di aria e offrono una maggiore flessibilità.
2. Essiccatori e filtri
Successivamente, ci sono gli essiccatori e i filtri. Per alcune applicazioni, la qualità dell'aria non è importante. Per molte altre, tuttavia, è fondamentale. È importante non solo evitare che i contaminanti presenti nell'aria penetrino nei prodotti finali, soprattutto alimentari e farmaceutici, ma anche proteggere le apparecchiature a valle dalla corrosione e dalla contaminazione.
Questo è un buon esempio che illustra il costo nascosto dell'aria compressa di bassa qualità: potrebbe essere più economico a breve termine non investire in essiccatori e filtri, ma alla fine si tradurrà in spese elevate.
Quando si selezionano essiccatori e filtri, è importante scegliere la tecnologia giusta in base all'applicazione. Ciò limiterà la caduta di pressione quando l'aria passa attraverso di essi. Analogamente ai compressori, l'energia è il fattore che contribuisce maggiormente al costo totale di proprietà degli essiccatori. Ecco perché è particolarmente importante sottolineare che offriamo anche essiccatori con tecnologia VSD.
3. Scarichi
Gli scarichi intelligenti a perdita zero scaricano la condensa accumulata in un sistema dell'aria compressa solo quando necessario. Ciò consente di risparmiare energia, rispetto agli scarichi temporizzati che scaricano a un intervallo di tempo selezionato, anche in assenza di condensa Gli scarichi intelligenti a perdita zero sono un'altra aggiunta sensata che consente di risparmiare energia e denaro nel tempo.
Tanto importante quanto l'attrezzatura utilizzata per produrre e pulire l'aria compressa è la tubazione che la porta dove è necessario. Anche il sistema di compressori più efficiente spreca energia in caso di perdite o di dimensioni errate. Un sistema di tubazioni adeguato elimina le strozzature e la caduta di pressione e consente di ridurre le perdite d'aria.
Oltre a scegliere il materiale appropriato per le tubazioni, gli operatori devono anche scegliere tra un sistema ad anello o un sistema ramificato.
Un sistema ad anello è in grado di erogare aria da più direzioni, a differenza del sistema ramificato. I sistemi ramificati scorrono in una direzione erogando l'aria prima all'applicazione più vicina e possono causare una caduta di pressione a valle che influisce sulla produzione.
Un problema correlato è l'uso di serbatoi di accumulo dell'aria compressa. Se adeguatamente dimensionati, questi possono eliminare il falso fabbisogno dal sistema dell'aria compressa, eliminando la necessità di compressori aggiuntivi e contribuendo a ridurre le variazioni di pressione del sistema. È possibile aggiungere controlli della pressione per stabilizzare la pressione nella rete di aria compressa, riducendo al contempo le perdite e risparmiando energia.
Video: Come dimensionare correttamente i serbatoi dell'aria?
6. Ventilazione e recupero di energia
Sebbene molte aziende stiano approfondendo le problematiche relative al sistema dell'aria compressa in cui investono, potrebbero non prestare attenzione a ciò che accade al calore residuo generato nella compressione dell'aria. Ad esempio, una buona ventilazione riduce la circolazione del calore che, di conseguenza, riduce il consumo di energia.
Inoltre, la maggior parte del calore dissipato può essere recuperata e utilizzata in altre aree di un'operazione, ad esempio per riscaldare le sale, l'acqua o i processi di produzione. Per questo motivo, al fine di ottimizzare l'efficacia di un sistema dell'aria compressa, è essenziale consultare degli esperti prima di progettare una sala compressori.
7. Perdite d'aria
Anche se molte inefficienze possono essere eliminate anche prima che il sistema inizi a funzionare, è molto importante monitorarlo costantemente mentre è in uso. Ciò include il rilevamento e la riparazione di costose perdite d'aria, che possono costare alle aziende migliaia di dollari all'anno. Tenere presente che il semplice aumento della pressione dell'aria del sistema aumenta le perdite e non risolve queste perdite, ma aumenta solo il consumo di energia.
Nei sistemi dotati di più compressori, i controller centrali possono svolgere un ruolo importante. Possono ridurre la fascia di pressione media (una riduzione della pressione di 1 bar riduce il consumo energetico del 7%), controllare la capacità del compressore e regolare la velocità del compressore.
Sebbene ciò sembri essere un gran numero di fattori a cui prestare attenzione, un sistema dell'aria compressa correttamente progettato e sottoposto a manutenzione può ridurre drasticamente i costi di esercizio di un'azienda, per questo motivo la pianificazione anticipata e gli investimenti intelligenti produrranno sempre dei vantaggi in futuro.
E se non si è sicuri dell'hardware o dei processi che aiuteranno a ottimizzare il sistema dell'aria compressa e a massimizzare i risparmi, basterà contattare i nostri specialisti.