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Oportunidades de economia de custos para compressores

Compressors Compressed Air Wiki Compressor Economy How-To

No mundo dos compressores, muitas vezes, há possibilidades de economia de energia significativas e não utilizadas, incluindo recuperação de energia, redução de pressão, redução de vazamento e otimização de operações através da escolha correta de um sistema de controle e regulagem, assim como a escolha do tamanho do compressor. Vamos dar uma olhada em algumas das oportunidades para a redução dos custos operacionais de um compressor.

O conceito de potência necessária

Ao fazer cálculos, é importante aplicar o conceito geral de potência necessária. Todos os consumidores de energia que pertencem a uma instalação de compressores devem ser contabilizados: por exemplo, filtros de entrada, ventiladores e bombas, secadores e separadores. Para comparações entre diferentes alternativas de investimento, o uso de valores comparáveis é particularmente importante. Portanto, os valores devem estar declarados em conformidade com as normas e regulamentos internacionalmente reconhecidos, por exemplo, ISO 1217 Ed.4 -2009.

Pressão de trabalho

A pressão de trabalho afeta diretamente a potência necessária. Uma pressão mais alta significa maior consumo de energia: em média, 8% a mais de energia a cada 1 bar no aumento de pressão. Aumentar a pressão de trabalho para compensar uma queda de pressão sempre resultará em uma economia operacional prejudicada. Apesar deste efeito econômico adverso, aumentar a pressão do compressor é um método comumente utilizado para superar quedas de pressão causadas por um sistema de tubulação subdimensionado ou por filtros entupidos. Em uma instalação equipada com vários filtros, especialmente se estiverem em operação por um longo período de tempo sem serem substituídos, a queda de pressão pode ser significativamente maior e, portanto, muito cara se permanecer sem manutenção por longos períodos de tempo. Em muitas instalações, não é possível implementar grandes reduções de pressão, mas o uso de modernos equipamentos de regulagem permite que a pressão seja, de modo realista, reduzida em 0,5 bar. Isso representa uma economia de energia de poucos por centos. Pode parecer insignificante, mas considerando que a eficiência total da instalação será aumentada em um grau equivalente, o valor dessa redução de pressão em termos de economia real é evidente.

Otimização do consumo de ar

otimizar o consumo de ar pode resultar em muitos benefícios
Ao analisar as rotinas e o uso de ar comprimido, é possível encontrar soluções para possibilitar uma carga mais equilibrada no sistema de ar comprimido. A necessidade de aumentar a produção de fluxo de ar pode ser evitada tendo-se em vista reduzir os custos operacionais.

O consumo não proveitoso, que normalmente é uma consequência da presença de vazamentos, equipamentos desgastados, processos que não foram configurados corretamente, ou uso incorreto do ar comprimido, é melhor corrigido com uma maior conscientização geral. Dividir o sistema de ar comprimido em seções que podem ser separadas com o uso de válvulas de fechamento pode servir para reduzir o consumo durante a noite e nos fins de semana. Na maioria das instalações, existe algum grau de vazamento, o que representa uma perda pura e, portanto, deve ser minimizado. Muitas vezes, os vazamentos podem chegar a 10-15% do fluxo de ar comprimido produzido. Os vazamentos são também proporcionais à pressão de trabalho, e é por isso que um método para reduzir vazamentos é reparar equipamentos com vazamentos e, assim, diminuir a pressão de trabalho, por exemplo, durante a noite.
 
Diminuir a pressão em apenas 0,3 bar reduz os vazamentos em 4%. Se o vazamento em uma instalação de 100 m3/min for de 12% e a pressão for reduzida em 0,3 bar, haverá uma economia de aproximadamente 3 kW.

Método de regulagem

Com o uso de um moderno sistema de controle mestre, a instalação central do compressor pode funcionar da maneira ideal mesmo para diferentes situações operacionais, aumentando a segurança e a disponibilidade. Selecionar o método de regulagem correto estimula a economia de energia por meio de uma menor pressão do sistema e um melhor grau de utilização, que é otimizado para cada máquina na instalação. Ao mesmo tempo, aumenta-se a disponibilidade, reduzindo assim o risco de tempo de inatividade não planejado. Além disso, um controle central permite programar uma redução automática da pressão em todo o sistema durante a operação à noite e nos fins de semana. Como o consumo de ar comprimido raramente é constante, a instalação do compressor deve ter um projeto flexível, usando uma combinação de compressores com diferentes capacidades e motores de velocidade controlada. Os compressores podem funcionar com controle de velocidade, e os compressores de parafuso são particularmente adequados para isso, pois sua vazão e seu consumo de energia são praticamente proporcionais à sua velocidade.

Como funciona a recuperação de energia em compressores?

a recuperação de energia em compressores pode ser otimizada
Ao usar eletricidade, gás ou óleo para qualquer forma de aquecimento dentro das instalações de produção ou no processo, deve-se estudar a possibilidade de substituir total ou parcialmente essa energia pela energia residual recuperada da instalação de compressores. Os fatores decisivos são o custo da energia em €/kWh, o grau de utilização e o investimento adicional necessário.

Geralmente, um investimento bem planejado no escopo de recuperação de energia residual oferece um período de retorno do investimento de apenas 1 a 3 anos. Mais de 90% da energia fornecida ao compressor pode ser recuperada na forma de calor altamente valioso. O nível de temperatura da energia recuperada determina as possíveis áreas de aplicação e, portanto, seu valor. O mais alto grau de eficiência é geralmente obtido de instalações resfriadas a água, quando a saída de água de resfriamento quente da instalação do compressor pode ser conectada diretamente a uma demanda contínua de aquecimento, por exemplo, o circuito de retorno da caldeira de aquecimento existente.

A energia residual recuperada pode então ser efetivamente utilizada durante todo o ano. Diferentes projetos de compressores fornecem diferentes pré-requisitos. Em situações que exigem um fluxo de calor grande e de pico, longas distâncias de transporte de calor até o ponto em que será utilizado, ou uma demanda que varia durante o ano, pode ser interessante observar as possibilidades de vender a energia recuperada na forma de calor, resfriamento, eletricidade etc.

Saiba mais sobre recuperação de energia em instalações de compressores.

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