공기압축기에 대한 비용 절감 기회
28 6월, 2022
대부분의 압축공기 설치에서는 활용되지 않는 많은 비용을 절감할 수 있습니다. 여기서는 공기압축기 운전 비용을 절감하는 방법에 대해 자세히 알아보십시오.
투자 비용은 고정되어 있으며 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 현재의 요구 사항과 미래의 성장을 모두 고려하십시오. 환경 규제, 에너지 효율성, 생산 수요와 같은 요소를 간과해서는 안 됩니다.
압축 공기에 크게 의존하는 산업에서는 특히 생산 조건이 변화함에 따라 최적화된 운영이 필수적입니다. 요구사항에 대한 편견 없는 분석을 통해 비용을 절감하고 공기 공급을 수요에 맞추는 동시에 효율적으로 확장할 수 있는 여지를 확보할 수 있습니다.
다음은 접하게 될 다양한 구성 요소 목록과 이들이 압축 공기 시스템의 전체 비용에 미치는 영향입니다.
구성 요소 | 설명 |
---|---|
컴프레서 | 핵심 기계입니다. 총 소유 비용에 비해 초기 비용이 최소화됩니다. 에너지가 주요 비용이기 때문에 가장 효율적인 모델을 선택하는 것이 중요합니다. |
드라이어 및 필터 | 식품 및 제약과 같은 민감한 분야의 공기 품질에 필수적입니다. 산업 표준에 맞게 조정되어야 합니다. |
배수 장치 | 지능형 제로 손실 배수 장치는 에너지를 낭비하는 타이머 배수 장치와 달리 필요할 때만 응축수를 배출하여 에너지를 절약합니다. |
배관 | 적절한 배관은 공기 제한과 압력 강하를 방지하고 공기 누출을 최소화합니다. |
에어 리시버 탱크 | 적절한 크기의 탱크는 허위 수요와 압력 변화를 줄이고 추가 컴프레서의 필요성을 제한합니다. |
공기 누출 | 효율성을 유지하고 비용이 많이 드는 손실을 줄이기 위해서는 지속적인 모니터링과 누출 감지가 필수적입니다. |
중앙 컨트롤러 | 멀티 컴프레서 시스템에서 중앙 컨트롤러는 압력 범위, 용량 및 속도를 조절하여 성능을 최적화합니다. |
에너지 회수 | 컴프레서의 폐열을 실내 난방, 용수 또는 공정에 재사용하여 에너지 효율을 높일 수 있습니다. |
계산을 할 때는 전체 전력 요구 사항 개념을 적용하는 것이 중요합니다. 흡입구 필터, 팬, 드라이어, 분리기 및 에너지 회수를 포함하여 컴프레서 설치와 관련된 모든 구성 요소를 고려해야 합니다. 옵션을 비교하려면 국제 표준화 기구(ISO) 표준을 사용하는 것이 가장 좋습니다.
운전 압력은 전원 요구 사항에 직접적인 영향을 미치기 때문에 정확하게 계산하는 것이 중요합니다. 압력이 높을수록 더 많은 전력을 소비합니다. 실제로, 1bar가 증가할 때마다 약 8%의 전력이 필요합니다. 압력 강하를 보상하기 위해 운전 압력을 높이면 항상 효율성이 저하됩니다.
일반적으로 이러한 압력 강하는 파이프 시스템이 부적절하거나 필터가 막혔기 때문에 발생합니다. 컴프레서 압력을 높이기 전에 이러한 요인을 조사하는 것이 좋습니다. 여러 필터가 장착된 설비의 경우 이러한 유지보수 문제를 해결하지 않으면 상당한 압력 강하가 발생하고 비용이 많이 들 수 있습니다.
많은 설치에서는 큰 폭의 압력 감소를 구현하는 것은 불가능합니다. 그러나 최신 조절 장비를 사용하면 압력을 현실적으로 0.5bar까지 낮출 수 있습니다. 이 방법을 사용하면 약간의 절전 효과를 얻을 수 있습니다. 이러한 절감 효과는 미미해 보이지만 연간 비용에 영향을 미칩니다.
위에서 언급한 바와 같이, 에너지 비용은 전체 압축 공기 비용의 가장 큰 요인입니다. 실제로 압축 공기 시스템을 소유하고 운영하는 비용의 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 절감 효과를 고려하면 그만한 가치가 있습니다. 이상적인 상황은 컴프레서의 용량이 응용 분야의 공기 소비량에 부합하는 경우를 말합니다. 다양한 압력 요구 사항을 충족하기 위한 속도 가변형 드라이브(VSD) 장비도 고려할 수 있습니다.
대부분의 컴프레서에는 온보드 제어 및 조절 시스템이 장착되어 있습니다. 두 대 이상의 장비를 실행하는 경우 스마트 모니터링 시스템을 추가할 수도 있습니다. 이렇게 하면 전체 시스템을 최적화하고 최고의 성능으로 작동할 수 있습니다. 이를 통한 모터 속도 조절은 상당한 잠재력으로 인해 널리 사용되는 에너지 절약 방법입니다. 일부 모니터링 도구는 비효율적인 영역도 정확히 찾아낼 수도 있습니다.
이 정보는 누출, 마모 장비, 불량한 여과, 부적절하게 구성된 구성 요소를 파악하는 데 유용합니다. 앞서 언급한 바와 같이 이러한 유지보수 문제는 압축 공기 시스템의 전체 비용을 증가시킬 수 있습니다.
종종, 누출량이 압축 공기 생산량의 20%에 달할 수 있습니다. 누출은 또한 작동 압력에 비례하므로 누출 장비를 수리하고 작동 압력을 낮추는 것이 한 가지 방법입니다. 압력을 0.3bar만 낮추면 누출이 4% 감소합니다. 100m3/min 설비의 누출이 12%인 경우, 이러한 감소는 약 3kW의 절감 효과를 의미합니다.
실제로 장비를 사용하는 시간대도 고려해야 합니다. 야간과 주말에 소량의 압축 공기를 사용하는 경우 이러한 시간대를 위해 소형 컴프레서를 설치하는 것이 좋습니다. 이러한 세분화는 차단 밸브를 통해 구현할 수 있습니다.
특정 분야에 다른 작동 압력이 필요한 경우, 중앙 집중식 생산 방식이 적합한지 분할 생산이 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 활용도를 최적화하여 에너지를 절약할 수 있습니다. 또한 이러한 제어는 작업 부하를 고르게 분산시켜 가동 중지 시간을 줄일 수도 있습니다.
또한 중앙 제어를 통해 야간 및 주말과 같이 사용량이 적은 시간대에 자동 압력 감소를 프로그래밍할 수 있습니다. 압축 공기 소비량은 거의 일정하지 않으므로 컴프레서 설치는 다용도 설계를 고려해야 하며, 용량이 다른 컴프레서와 속도 제어 모니터의 조합을 구현해야 합니다.
회수된 컴프레서 폐에너지를 활용하여 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 이내에 투자 비용을 회수할 수 있습니다. 컴프레서에 공급되는 전력의 90% 이상을 귀중한 열의 형태로 회수할 수 있습니다. 회수 에너지의 온도 수준에 따라 적용 가능한 응용 분야와 그에 따른 가치가 결정됩니다.
일반적으로 가장 높은 효율성은 수랭식 설치에서 얻을 수 있습니다. 이는 컴프레서 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. 컴프레서 설계마다 필수 구성 요소가 다릅니다. 크고 높은 열 흐름, 긴 열 수송 거리 또는 다양한 요구 사항이 필요한 일부 상황에서는 회수 에너지를 판매할 수도 있습니다.
28 6월, 2022
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30 6월, 2022
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