10 stappen voor een groene en efficiëntere productie

CO2-reductie voor groene productie - alles wat u moet weten
10 stappen voor groene persluchtproductie

Alles wat u moet weten over uw pneumatische transportproces

Ontdek hoe u een efficiënter pneumatisch transportproces kunt creëren.
3D images of blowers in cement plant
Sluiten

Inzicht in de totale kosten van perslucht

Elektrische energie is de meest voorkomende energiebron voor industriële persluchtproductie. Bij veel persluchtinstallaties bestaan er aanzienlijke en niet-benutte energiebesparingsmogelijkheden om de kosten van perslucht te verlagen. Onder deze mogelijkheden vallen het terugwinning van energie, drukverlaging, reductie van lekkage en optimalisatie van gebruik door een juiste keuze van een besturings- en regelingssysteem, evenals de keuze van de grootte van de compressor.

De kosten van perslucht vaststellen

Investeringskosten zijn vast en omvatten de aankoopprijs, infrastructuurkosten, installatie en verzekering. Investeringskosten worden bepaald door zowel het kwaliteitsniveau van de perslucht als de afschrijvingsperiode. De energiekosten omvatten de jaarlijkse bedrijfstijd, de verhouding belaste en onbelaste werking en de energiekosten van de eenheid.

Uw systeem plannen

Houd bij het investeren in nieuwe apparatuur rekening met zowel de huidige behoeften als de toekomstige groei. Uiteraard dienen factoren zoals milieuvoorschriften, energie-efficiëntie en productievereisten niet over het hoofd te worden gezien.

 

Industrieën die sterk afhankelijk zijn van perslucht, zijn geoptimaliseerde processen essentieel, vooral naarmate de productieomstandigheden veranderen. Een onpartijdige analyse van uw behoeften kan helpen om kosten te besparen en ervoor te zorgen dat uw luchttoevoer overeenkomt met de vraag, terwijl u tegelijkertijd efficiënt de ruimte laat om te schalen.

 

Illustratie compressorpictogram met munten eromheen

Componenten van een persluchtsysteem

Hieronder vindt u een lijst met verschillende componenten die u zult tegenkomen en hoe deze van invloed zijn op de totale kosten voor persluchtsystemen.

Component Beschrijving
Luchtcompressoren De machine in de kern van de installatie. De initiële kosten zijn minimaal vergeleken met de totale bedrijfskosten. Aangezien energie de belangrijkste uitgave is, is de keuze van het meest efficiënte model cruciaal.
Drogers en filters Essentieel voor de luchtkwaliteit in sectoren zoals voedingsmiddelen en farmaceutica. Moet naadloos aansluiten bij de industrienormen.
Drains Intelligente zero-loss drains besparen energie door condensaat alleen af te voeren wanneer dat nodig is, in tegenstelling tot tijdgestuurde drains die energie verspillen.
Leidingnetwerk Een goed leidingnetwerk voorkomt beperkingen, drukdalingen en minimaliseert luchtlekkage.
Luchtketeltanks Tanks van de juiste grootte verminderen valse vraag, drukschommelingen en beperken de behoefte aan extra compressoren.
Luchtlekkage Continue bewaking en lekdetectie zijn van vitaal belang om de efficiëntie te handhaven en kostbare verliezen te verminderen.
Centrale regelaar In systemen met meerdere compressoren optimaliseren centrale regelaars de prestaties door drukbanden, capaciteit en snelheid te regelen.
Warmteterugwinning De restwarmte van compressoren kan worden hergebruikt voor het verwarmen van ruimtes, water of processen, waardoor de energie-efficiëntie wordt verhoogd.

Het vermogensbehoefteconcept

Bij het maken van berekeningen is het toepassen van het totale vermogensbehoefteconcept belangrijk. Er moet rekening worden gehouden met alle componenten die deel uitmaken van een compressorinstallatie, inclusief inlaatfilters ventilatoren, drogers, afscheiders en energieterugwinning. Om opties te vergelijken, kunt u het beste de normen van ISO (International Organization for Standardization) gebruiken.

 

Werkdruk

Toerenregeling kan helpen om de luchtstroom constant te houden

Het is noodzakelijk om de juiste berekening van de werkdruk toe te passen, omdat dit direct invloed heeft op de vermogensbehoefte. Een hogere druk betekent een hoger elektriciteitsverbruik. In feite vereist elke stijging van 1 bar ongeveer 8% vermogen. Het verhogen van de werkdruk ter compensatie van de drukval leidt altijd tot een verminderde efficiëntie.

 

Over het algemeen treden deze drukvallen op als gevolg van een ontoereikend leidingsysteem of verstopte filters. Het is raadzaam om deze factoren te onderzoeken voordat u de compressordruk verhoogt. Bij installaties met meerdere filters kan de drukval aanzienlijk en kostbaar zijn als dergelijke onderhoudsproblemen niet worden verholpen.

 

In veel installaties is het niet mogelijk om grote drukverlagingen uit te voeren. Door het gebruik van moderne regelapparatuur kan de druk echter realistisch worden verlaagd per 0,5 bar. Deze methode zorgt voor een kleine energiebesparing. Hoewel deze vermindering schijnbaar onbelangrijk lijkt, heeft deze invloed op de jaarlijkse kosten.

 

Besparen op energiekosten

De productiekosten van perslucht kunnen variëren
Bij het plannen van een nieuwe investering kunt u het beste zo ver mogelijk vooruit kijken en proberen te evalueren wat de effecten zijn van nieuwe situaties en behoeften die van invloed kunnen zijn op de kosten van de persluchtinstallatie. Typische voorbeelden hiervan zijn milieu-eisen, energiebesparingseisen, hogere kwaliteitseisen voor de productie en investeringen in toekomstige uitbreidingen van de productie. Geoptimaliseerd compressorgebruik wordt belangrijker, vooral voor grotere, persluchtafhankelijke bedrijfstakken. De productie zal in de loop van de tijd veranderen binnen een zich steeds ontwikkelende industrie en bijgevolg zullen de operationele omstandigheden van compressoren ook veranderen. Het is daarom belangrijk dat de persluchtvoorziening wordt gebaseerd op zowel de huidige vereisten als op ontwikkelingsplannen voor de toekomst. De ervaring leert dat een uitgebreide en onpartijdige analyse van de operationele situatie vrijwel altijd zal leiden tot een verbeterde totale efficiëntie.

Apparatuur optimaliseren

De meeste compressoren zijn uitgerust met onboard besturings- en regelsystemen. Als u meer dan één machine gebruikt, kunt u ook bewaking op afstand en een slim bewakingssysteem toevoegen. Hiermee wordt uw hele systeem geoptimaliseerd en bent u verzekerd van optimale prestaties. Dit maakt motortoerentalregeling een populaire energiebesparende methode vanwege het aanzienlijke potentieel. Daarnaast kunnen sommige bewakingstools ook gebieden van inefficiëntie aanduiden.

 

Deze informatie is nuttig bij het vaststellen van lekkage, versleten apparatuur, slechte filtratie en onjuist geconfigureerde componenten. Zoals eerder aangegeven, kunnen deze onderhoudsproblemen de totale kosten voor persluchtsystemen verhogen.

 

Vaak kan lekkage tot 20% van de productie van persluchtstroming bedragen. Lekkage is ook evenredigaan de werkdruk en daarom is het repareren van lekkage een van de methoden naast het verlagen van de werkdruk. Door de druk met slechts 0,3 bar te verlagen, wordt de lekkage met 4% gereduceerd. Als de lekkage in een installatie van 100 m3/min 12% bedraagt, betekent deze verlaging een besparing van ongeveer 3 kW.

 

U wilt ook rekening houden met wanneer u uw apparatuur daadwerkelijk gebruikt. Als 's nachts en in het weekend een kleine hoeveelheid perslucht wordt gebruikt, wilt u voor deze tijden wellicht een kleine compressor installeren. Deze segmentering kan worden uitgevoerd met afsluitkleppen. 

Als een bepaalde toepassing een andere werkdruk nodig heeft, moet u bepalen of gecentraliseerde of gesplitste productie zinvol is. Het verdelen van uw persluchtnetwerk is ook handig voor het segmenteren tussen hoge en lage piektijden.Een dergelijke planning moet gebaseerd zijn op metingen van de luchtstroming.

 

Uw systeem regelen

Afstandsbedieningssysteem SMARTlink

Met behulp van een modern hoofdbesturingssysteem, zoals hierboven beschreven, kan de centrale compressorinstallatie optimaal werken voor verschillende situaties. Het kiezen van de juiste regelmethode bevordert energiebesparingen met een lagere totale systeemdruk en een optimaal gebruik. Deze regelingen kunnen ook de uitvaltijd verminderen door de werklast evenredig te verdelen.

 

Ook kunt u met een centrale regeling automatische drukverlagingen programmeren tijdens daluren zoals 's nachts en in het weekend. Omdat een constant persluchtverbruik zelden gelijk is, moet de compressorinstallatie een veelzijdig ontwerp hebben. Het is ideaal om een combinatie van compressoren met verschillende capaciteiten en toerentalgeregelde monitoren te implementeren.

Warmteterugwinning

Het is mogelijk om teruggewonnen energie uit de luchtcompressor te gebruiken om externe elektriciteit, gas of olie voor warmte geheel of gedeeltelijk te vervangen. Doorslaggevende factoren zijn onder meer energiekosten in €/ kWh, de gebruiksgraad en de hoeveelheid extra investering die nodig is.

 

Een goed gepland systeem voor energieterugwinning heeft vaak een terugverdientijd van 1-3 jaar. Meer dan 90% van het vermogen dat aan de compressor wordt geleverd, kan worden teruggewonnen in de vorm van warmte. Het temperatuurniveau van de teruggewonnen energie bepaalt mogelijke toepassingsgebieden, en daarmee de waarde ervan.

De hoogste mate van efficiëntie wordt over het algemeen verkregen bij watergekoelde installaties. Dit werkt wanneer de heet-koelwateruitlaat van de compressorinstallatie is aangesloten op apparatuur die warmte nodig heeft. Bijvoorbeeld het retourcircuit van de bestaande verwarmingsketel.

 

Energy recovery uit restenergie kan het hele jaar door worden toegepast. Verschillende compressorontwerpen hebben verschillende vereisten. In sommige omstandigheden kunt u ook teruggewonnen energie verkopen. Bijvoorbeeld in situaties met variabele omstandigheden, die een grote piek- of warmtestroming hebben of bij lange afstanden voor warmtetransport.

 

Energiekosten zijn duidelijk de belangrijkste factor voor de totale kosten van de persluchtinstallatie. Het is daarom belangrijk om de nadruk te leggen op het vinden van oplossingen die voldoen aan de eisen van prestaties en kwaliteit, evenals de noodzaak van efficiënt energiegebruik. De extra kosten die verbonden zijn aan de aanschaf van compressoren en andere persluchtapparatuur die voldoet aan deze beide eisen worden gezien als een goede investering voor een langere periode.

Aangezien energieverbruik vaak ongeveer 80% van de totale persluchtkosten vertegenwoordigt, moet zorgvuldig te werk worden gegaan bij de selectie van het regelingssysteem. Het verschil in de beschikbare regelingssystemen overtreft de aanzienlijke verschillen in compressortypen. Een ideale situatie ontstaat wanneer de volledige capaciteit van de compressor precies is afgestemd op het luchtverbruik van de persluchttoepassing. Dit gebeurt vaak. De meeste typen compressoren worden geleverd met hun eigen interne besturings- en regelsysteem, maar de toevoeging van apparatuur voor centrale besturing van alle compressoren in het persluchtsysteem kan de efficiëntie nog verder verbeteren.

Toerenregeling heeft zich bewezen als een populaire regelingsmethode vanwege aanzienlijke potentiële energiebesparing. Denk hier goed over na en baseer uw selectie van regelingsapparatuur op de toepassingsvereisten om tot goede resultaten te komen. Als 's nachts en in het weekend slechts een kleine hoeveelheid perslucht is vereist, kan het rendabel zijn een kleine compressor te installeren die is aangepast aan deze persluchtvraag buiten de piekuren.

Indien om een bepaalde reden een bepaalde persluchttoepassing een andere werkdruk nodig heeft, moet deze behoefte geanalyseerd worden om te ontdekken of alle persluchtproductie moet worden gecentraliseerd in een centrale compressorinstallatie of het luchtnetwerk moet worden opgesplitst op basis van de verschillende drukniveaus. Segmentering van het persluchtnetwerk kan ook worden overwogen om bepaalde delen 's nachts en in het weekend te sluiten om zo het luchtverbruik (en dus de kosten) te beperken of kosten intern toe te wijzen op basis van luchtdebietmetingen.

Investeringskosten zijn vaste kosten die bestaan uit de aanschafprijs, de infrastructuurkosten, de installatie- en verzekeringskosten. Het aandeel van de investeringskosten als onderdeel van de totale kosten wordt deels bepaald door de keuze van het persluchtkwaliteitsniveau en deels door de afschrijvingstermijn en de toepasselijke rentevoet. Het aandeel van de energiekosten wordt bepaald door de jaarlijkse bedrijfstijd, de verhouding belaste en onbelaste werking en de energiekosten van de persluchtinstallatie. Extra investeringen, bijvoorbeeld apparatuur voor energieterugwinning, verdienen zichzelf direct terug in de vorm van lagere operationele en onderhoudskosten.

Gerelateerde artikelen

an illustration about compressor installation

Energieterugwinning in compressoren

30 juni, 2022

Ontdek hoe energie uit restwarmte wordt teruggewonnen in watergekoelde en luchtgekoelde persluchtsystemen. We bekijken de terugwinningsmogelijkheden en de verschillende energieterugwinningsmethoden.