압축 공기의 총 비용 이해

투자 비용은 고정되며 구매 가격, 인프라 비용, 설치 및 보험이 포함됩니다. 투자 비용은 압축 공기 품질 수준과 감가상각 기간에 따라 결정됩니다. 에너지 비용에는 연간 작동 시간, 부하/무부하 활용 정도 및 단위 에너지 비용이 포함됩니다.

새로운 장비에 투자할 때는 현재 필요와 계획된 확장을 모두 살펴보는 것이 가장 좋습니다. 또한 환경 규제, 에너지 절약 기회, 생산 요구 사항, 계획된 성장 등 압축 공기 설치에 영향을 미칠 수 있는 요인을 고려해야 합니다.

압축 공기에 의존하는 대규모 산업에서는 컴프레셔 작동을 최적화하는 것이 중요합니다. 개발 중인 산업에서 작업하는 경우, 시간이 지남에 따라 작동 조건 및 생산량이 변경됩니다.

당사의 경험을 바탕으로, 운영 요구 사항에 대한 광범위하고 편견 없는 분석을 통해 전체 비용을 크게 절감할 수 있습니다. 따라서, 압축 공기 공급이 실제 수요를 충족하면서 향후 확장을 위한 여지를 남겨두는 것이 중요합니다.

다음은 접하게 될 다양한 구성 요소 목록과 이들이 압축 공기 시스템의 전체 비용에 미치는 영향입니다.

• 공기 컴프레셔 - 이는 장비 자체입니다. 위에서 언급한 바와 같이, 초기 가격표가 총 소유 비용의 극히 일부만을 차지합니다. 에너지가 전체 비용의 대부분을 차지하므로 가장 효율적인 장비에 투자하는 것이 합리적입니다.

• 드라이어 및 필터 - 이러한 구성 요소는 공기 품질과 관련된 식품 및 의약품 등의 민감한 응용 분야에 특히 중요합니다. 업계 표준을 충족하는 데 적합한 솔루션이 필요할 것입니다.

• 배출구 - 지능형 제로 손실 배출구는 필요할 때 압축 공기 시스템의 누적된 응축수를 배출합니다. 이렇게 하면 응축수가 없는 경우에도 선택한 시간 간격 동안 배수되는 타이머 배출과 달리 에너지를 절약할 수 있습니다. 

• 배관 - 적절한 배관 시스템으로 공기 제한, 압력 강하를 제거하고 공기 누출을 줄일 수 있습니다.

• 에어 리시버 탱크 - 관련 문제는 압축 공기를 저장하는 리시버 탱크를 사용하는 것입니다. 적절한 크기의 경우 압축 공기 시스템에 대한 잘못된 수요와 추가 컴프레셔의 필요성을 없앨 수 있습니다. 또한 시스템 압력 변화를 줄이는 데도 도움이 됩니다. 

• 공기 누출 - 시스템이 작동하기 전에 많은 비효율성을 제거할 수 있지만 장비를 지속적으로 모니터링하는 것이 필수적입니다. 여기에는 값비싼 공기 누출 감지 및 수리가 포함됩니다.

• 중앙 컨트롤러 - 둘 이상의 컴프레셔가 장착된 시스템의 중앙 컨트롤러는 중요한 역할을 할 수 있습니다. 평균 압력 대역을 줄이고 컴프레셔 용량을 제어하며 컴프레셔 속도를 조절할 수 있습니다. 

• 에너지 회수 - 대부분의 공기 컴프레셔 폐열은 회수하여 실내 난방, 수도, 생산 공정 등과 같은 다른 작업 영역에서 사용할 수 있습니다.

계산을 할 때는 전체 전력 요구 사항 개념을 적용하는 것이 중요합니다. 흡입구 필터, 팬, 드라이어, 분리기 및 에너지 회수를 포함하여 컴프레셔 설치에 관련된 모든 구성 요소를 고려해야 합니다. 옵션을 비교하려면 국제 표준화 기구(ISO) 표준을 사용하는 것이 가장 좋습니다.

작동 압력은 전원 요구 사항에 직접적인 영향을 미칩니다. 압력이 높을수록 전기 소비량이 증가됩니다. 실제로, 1bar 증가시키려면 약 8%의 전력이 필요합니다. 압력 강하를 보상하기 위해 작동 압력을 높이면 항상 효율이 저하됩니다.

일반적으로 이러한 압력 강하는 파이프 시스템이 부적절하거나 필터가 막혔기 때문에 발생합니다. 컴프레셔 압력을 높이기 전에 이러한 요소를 조사하는 것이 좋습니다. 여러 필터가 장착된 설비의 경우 이러한 유지보수 문제를 해결하지 않으면 압력 강하가 상당하고 비용이 많이 들 수 있습니다.

많은 설치에서는 큰 압력 감소를 구현할 수 없습니다. 그러나 최신 조절 장비를 사용하면 실제로 0.5bar까지 압력을 낮출 수 있습니다. 이 방법을 사용하면 약간의 절전 효과를 얻을 수 있습니다. 이 감소는 중요하지 않은 것처럼 보이지만 연간 비용에 영향을 미칩니다.

위에서 언급한 바와 같이, 에너지 비용은 압축 공기 전체 비용의 압도적인 요소입니다. 실제로 압축 공기 시스템을 소유하고 가동하는 비율은 최대 80%에 이를 수 있습니다. 따라서 요구 사항을 충족하기 위해 가장 효율적인 솔루션에 초점을 맞추는 것이 중요합니다.

가장 발전된 장비는 초기 투자 비용이 높지만, 일반적으로 전체적인 비용 절감에 가치가 있습니다. 이상적인 상황은 컴프레셔 용량이 응용 분야의 공기 소비량에 부합하는 경우를 말합니다. 다양한 압력 요구 사항을 충족하는 속도 가변형 드라이브(VSD) 장비도 있습니다.

대부분의 컴프레셔에는 온보드 제어 및 조절 시스템이 장착되어 있습니다. 두 대 이상의 장비를 실행하는 경우 원격 모니터링 및 중앙 제어 기능도 추가할 수 있습니다. 이렇게 하면 전체 시스템을 최적화하고 최고의 성능으로 작동할 수 있습니다. 이를 통해 모터 속도 조절은 상당한 잠재력으로 인해 널리 사용되는 에너지 절약 방법입니다.

일부 모니터링 도구는 비효율성 영역도 정확히 찾아낼 수 있습니다. 이 정보는 누출, 마모 장비, 불량한 여과, 부적절하게 구성된 구성 요소를 결정하는 데 유용합니다. 앞서 언급한 바와 같이 이러한 유지보수 문제는 압축 공기 시스템의 전체 비용을 증가시킬 수 있습니다.

종종, 누출량이 압축 공기 유량 생산의 20%에 달할 수 있습니다. 누출은 작동 압력에 비례하므로 누출 장비를 수리하고 작동 압력을 낮추는 것이 한 가지 방법입니다. 압력을 0.3bar만 줄이면 누출이 4% 감소합니다. 100m3/min의 설치 시 누출이 12%인 경우, 이 감소는 약 3kW의 절감 효과를 나타냅니다.

실제로 장비를 사용할 때도 고려해야 합니다. 야간과 주말에 소량의 압축 공기를 사용하는 경우 이러한 시간 동안 소형 컴프레셔를 설치하는 것이 좋습니다. 이 분할은 차단 밸브로 달성할 수 있습니다. 

특정 애플리케이션에 다른 작동 압력이 필요한 경우 중앙 집중식 또는 분할 생산 방식이 적합한지 결정해야 합니다. 압축 공기 네트워크를 분리하는 것은 최고 피크 시간과 최저 피크 시간을 구분하는 데도 유용합니다. 이러한 계획은 공기 흐름 측정을 기반으로 해야 합니다.

위에 설명된 대로 최신 마스터 제어 시스템을 사용하여 컴프레서 중앙 플랜트를 다양한 상황에서 최적으로 실행할 수 있습니다. 적절한 조절 방법을 선택하면 전체 시스템 압력을 낮추고 최적의 활용도로 에너지를 절약할 수 있습니다. 이러한 제어는 작업량을 고르게 분산시켜 가동 중지 시간을 줄일 수도 있습니다.

또한 중앙 제어를 통해 야간 및 주말과 같이 사용량이 적은 시간에 자동 압력 감소를 프로그래밍할 수 있습니다. 압축 공기 소비량은 거의 일정하지 않으며, 컴프레셔 설치에는 다양한 설계가 필요합니다. 용량이 다른 컴프레셔와 속도 제어 모니터의 조합을 구현해야 합니다.

회수된 공기 컴프레셔 폐기물 에너지를 사용하여 외부 전기, 가스 또는 오일을 열로 완전히 또는 부분적으로 대체할 수 있습니다. 결정적 요소에는 에너지 비용(단위: €/kWh), 활용 정도, 필요한 추가 투자액 등이 포함됩니다.

잘 계획된 폐에너지 회수 시스템은 보통 1-3년 내에 투자 비용을 회수할 수 있습니다. 컴프레셔에 공급되는 전력의 90% 이상이 귀중한 열의 형태로 회수될 수 있습니다. 회수 에너지의 온도 수준은 적용 가능한 응용 분야와 그에 따른 가치를 결정합니다.

일반적으로 가장 높은 효율성은 수랭식 설치에서 얻을 수 있습니다. 이는 컴프레셔 설치 시 뜨거운 냉각수 배출구가 높은 열에 대한 장비에 연결될 때 작동합니다. 예를 들어, 기존 히팅 보일러의 회송 회로입니다.

회수된 폐에너지는 연중 내내 활용할 수 있습니다. 컴프레셔 설계마다 필수 구성 요소가 다릅니다. 크고 높은 열 흐름, 긴 열 전달 거리 또는 다양한 요구 사항이 필요한 일부 상황에서는 회수 에너지를 판매할 수도 있습니다. 컴프레셔 설비에서 에너지 회수에 대해 자세히 알아보십시오.