Förstå den totala kostnaden för tryckluft

Investeringskostnaderna är fasta och inkluderar inköpspris, infrastrukturkostnader, installation och försäkring. Investeringskostnader fastställs av både tryckluftens kvalitetsnivå och avskrivningsperioden. Energikostnaderna omfattar årlig drifttid, utnyttjandegrad för på-/avlastning och enhetens energikostnad.

När du investerar i ny utrustning är det bäst att titta på både dina nuvarande behov och planerade expansioner. Du behöver också ta hänsyn till faktorer som kan påverka tryckluftsinstallationen, inklusive miljöföreskrifter, möjligheter till energibesparing, produktionsbehov och planerad tillväxt.

Optimering av kompressordriften är viktigt för stora, tryckluftsberoende branscher. Om du arbetar i en utvecklingsbransch kommer produktionen att förändras över tid, och det gäller även driftförhållanden.

Baserat på vår erfarenhet bidrar en omfattande och opartisk analys av dina verksamhetsbehov till att sänka de totala kostnaderna. Därför är det viktigt att din tryckluftsförsörjning matchar den faktiska efterfrågan och samtidigt lämnar utrymme för framtida expansion.

Nedan följer en lista över olika komponenter som du kommer att stöta på och hur de påverkar den totala kostnaden för tryckluftssystem.

• Luftkompressorer – det här är själva maskinen. Som nämnts ovan står den första prislappen endast för ett litet belopp av den totala ägandekostnaden. Eftersom energi utgör merparten av den totala kostnaden är det klokt att investera i den mest effektiva maskinen.

• Torkar och filter – dessa komponenter är särskilt viktiga för känsliga tillämpningar som livsmedel och läkemedel eftersom de är av luftkvalitet. Du kommer att vilja ha rätt lösning för din bransch för att garantera att standarderna uppfylls.

• Avtappningar – intelligenta förlustfria avtappningar dränerar det ansamlade kondensatet i ett tryckluftssystem vid behov. Detta sparar energi, i motsats till tidsstyrda avtappningar som töms på ett valt tidsintervall, även när det inte finns något kondensat. 

• Rörledningar – ett lämpligt rörsystem eliminerar luftbegränsningar och tryckfall och kan minska luftläckage.

• Luftbehållartankar – ett relaterat problem är användning av behållartankar som lagrar tryckluften. Om de har rätt storlek kan det eliminera falska krav på tryckluftssystemet och behovet av ytterligare kompressorer. Det bidrar också till att minska tryckförändringar i systemet. 

• Luftläckage – även om många ineffektiva aspekter kan elimineras innan ett sådant system tas i drift är det viktigt att ständigt övervaka utrustningen. Det inkluderar upptäckt och reparation av dyra luftläckor.

• Central styrenhet - i system med fler än en kompressor kan centrala styrenheter spela en viktig roll. De kan sänka det genomsnittliga tryckbandet, styra kompressorns kapacitet och reglera kompressorns varvtal. 

• Energiåtervinning – det mesta av en luftkompressors överskottsvärme kan återvinnas och användas i andra delar i verksamheten. Till exempel för rumsvärme, varmvatten eller produktionsprocesser.

Vid beräkningar är det viktigt att ta hänsyn till det totala effektbehovet. Alla komponenter som ingår i en kompressorinstallation bör övervägas, inklusive inloppsfilter, fläktar, torkar, avskiljare och energiåtervinning. För att jämföra alternativ är det bäst att använda ISO-standarder (International Organization for Standardization).

Arbetstrycket påverkar direkt effektkraven. Högre tryck innebär högre elförbrukning. I själva verket kräver varje steg om 1 bar cirka 8 % effekt. Att öka arbetstrycket för att kompensera för tryckfall resulterar alltid i försämrad effektivitet.

I allmänhet inträffar dessa tryckfall på grund av ett otillräckligt rörsystem eller igensatta filter. Vi rekommenderar att dessa faktorer undersöks innan kompressortrycket ökas. Med installationer utrustade med flera filter kan tryckfallet vara betydande och kostsamt om sådana underhållsproblem inte åtgärdas.

I många installationer går det inte att implementera stora tryckminskningar. Med modern regleringsutrustning kan trycket minskas realistiskt med 0,5 bar. Den här metoden ger mindre energibesparingar, men en till synes obetydlig minskning påverkar de årliga kostnaderna.

Som nämnts ovan är energiutgifterna den dominerande faktorn för den totala tryckluftskostnaden. Faktum är att energikostnaderna kan utgöra upp till 80 % av ägande och drift av tryckluftssystem. Därför är det viktigt att fokusera på de mest effektiva lösningarna som kan tillgodose dina krav.

Även om den mest avancerade utrustningen levereras med högre initiala investeringskostnader är det oftast värt det för totala besparingar. En idealisk situation uppstår när en kompressors kapacitet uppfyller tillämpningens luftförbrukning. Det finns även utrustning för drivning med variabelt varvtal (VSD) som uppfyller olika tryckbehov.

De flesta kompressorer är utrustade med inbyggda kontroll- och reglersystem. Om du kör flera maskiner kan du även lägga till fjärrövervakning och centrala reglage. Om du gör det kan du optimera hela systemet och se till att du arbetar med topprestanda. Reglering av motorns varvtal är en populär energibesparande metod tack vare dess betydande potential.

Vissa övervakningsverktyg kan också identifiera områden med ineffektivitet. Den här informationen är användbar för att fastställa läckage, sliten utrustning, dålig filtrering och felaktigt konfigurerade komponenter. Som nämnts tidigare kan underhållsproblemen öka den totala kostnaden för tryckluftssystem.

Läckage kan ofta uppgå till 20 % av tryckluftsflödesproduktionen. Läckaget är också proportionellt mot arbetstrycket, vilket är anledningen till att en metod är att reparera läckande utrustning och sänka arbetstrycket. Om trycket minskas med endast 0,3 bar minskas läckaget med 4 %. Om läckaget i en installation på 100 m3/min är 12 % innebär denna reduktion en besparing på cirka 3 kW.

Du måste också ta hänsyn till vid vilka tider du använder utrustningen. Om en liten mängd tryckluft används under nätter och helger kanske du vill installera en liten kompressor för dessa tider. Segmenteringen kan uppnås med avstängningsventiler. 

Om en viss tillämpning behöver ett annat arbetstryck måste du avgöra om centraliserad eller delad produktion är rätt för dig. En uppdelning av tryckluftsnätet är också användbart för segmentering mellan tider med hög och låg belastning. Sådan planering bör baseras på luftflödesmätningar.

Med hjälp av ett modernt huvudkontrollsystem, enligt beskrivningen ovan, kan kompressorcentralen fungera optimalt i olika situationer. Genom att välja rätt reglermetod kan du spara energi genom att sänka det totala systemtrycket och utnyttja det optimalt. Dessa kontroller kan också minska stilleståndstiden genom att fördela arbetsbelastningen jämnt.

Med central kontroll kan du även programmera automatiska tryckminskningar under perioder med låg belastning, som nätter och helger. Eftersom tryckluftsförbrukningen sällan är konstant bör kompressorinstallationen ha en flexibel uppbyggnad. En kombination av kompressorer med olika kapaciteter och varvtalsstyrda övervakare bör implementeras.

Det är möjligt att använda återvunnen spillvärme från luftkompressorer för att helt eller delvis ersätta extern el, gas eller olja för uppvärmning. Avgörande faktorer inkluderar energikostnaden per kWh, utnyttjandegraden och den mängd ytterligare investering som krävs.

Ett välplanerat system för energiåtervinning ger ofta avkastning inom 1–3 år. Över 90 % av den effekt som matas till kompressorn kan återvinnas i form av värdefull värme. Temperaturnivån för den återvunna energin avgör möjliga tillämpningsområden och därmed dess värde.

Den högsta effektivitetsgraden erhålls vanligen från vattenkylda installationer. Det här fungerar när kompressorinstallationens utlopp för hett kylvatten är anslutet till utrustning som kräver värme. Till exempel den befintliga värmepannans returkrets.

Återvunnen spillvärme kan utnyttjas året runt. Kompressorer i olika utföranden ger olika förutsättningar. Om det handlar om stora värmeflöden, långa transportavstånd eller varierande behov kan du också sälja återvunnen energi. Läs mer om energiåtervinning i kompressorinstallationer.