เพิ่มโอกาสในการประหยัดต้นทุนในระบบอัดอากาศ
28 มิถุนายน, 2022
ในการติดตั้งระบบอัดอากาศจำนวนมาก มักจะมีความเป็นไปได้ที่จะช่วยประหยัดต้นทุนได้อย่างมากและไม่ได้ใช้งาน เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการประหยัดต้นทุนการทำงานของคอมเพรสเซอร์ที่นี่
ทำความเข้าใจเกี่ยวกับต้นทุนโดยรวมของอากาศอัด
เมื่อพูดถึงต้นทุนของอากาศอัด คุณควรทราบว่าพลังงานไฟฟ้าจะเป็นต้นทุนส่วนใหญ่ (80%) ของค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวกับเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลม ดังนั้น การติดตั้งระบบอากาศอัดจำนวนมากนำเสนอความสามารถในการประหยัดพลังงานที่หลากหลาย รวมถึงการนำพลังงานมาใช้ใหม่ การลดแรงดัน การลดการรั่วไหล ระบบควบคุมแรงดัน และส่วนควบคุมและคุณสมบัติต่างๆ และคุณยังจะต้องให้ความสำคัญกับขนาดของเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมด้วย
การกำหนดค่าใช้จ่ายของอากาศอัด
ต้นทุนที่ใช้ในการลงทุนนั้นจะคงที่ ซึ่งรวมถึงราคาซื้อ ค่าใช้จ่ายด้านโครงสร้างพื้นฐาน การติดตั้ง และประกันภัย โดยจะกำหนดต้นทุนในการลงทุนจากทั้ง ระดับคุณภาพของอากาศอัด ระยะเวลาการคิดค่าเสื่อมราคา ค่าใช้จ่ายด้านพลังงาน ประกอบด้วยระยะเวลาการทำงานต่อปี ระดับของการเดิน/หยุดเครื่อง และต้นทุนด้านพลังงานของหน่วย
การวางแผนระบบ
เมื่อลงทุนในอุปกรณ์ชิ้นใหม่ ให้พิจารณาทั้งความต้องการในปัจจุบันและการเติบโตในอนาคต อย่ามองข้ามปัจจัยต่างๆ เช่น กฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อม ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน และความต้องการในการผลิต
ในอุตสาหกรรมที่ต้องพึ่งพาอากาศอัดอย่างมาก การดำเนินงานอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดเป็นสิ่งจําเป็น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อสภาวะการผลิตเปลี่ยนแปลง การวิเคราะห์ความต้องการอย่างเป็นกลางสามารถช่วยลดต้นทุนและทําให้แน่ใจว่าปริมาณอากาศอัดที่จ่ายให้ตรงกับความต้องการของคุณ พร้อมทั้งยังปรับขยายขนาดได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ส่วนประกอบของระบบอากาศอัด
ด้านล่างนี้คือรายการส่วนประกอบต่างๆ ที่คุณจะพบ และผลกระทบต่อค่าใช้จ่ายโดยรวมของระบบอากาศอัด
| ส่วนประกอบ | คำอธิบาย |
| เครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลม | ตัวเครื่องหลัก ต้นทุนเริ่มแรกต่ำเมื่อเทียบกับต้นทุนการเป็นเจ้าของโดยรวม เนื่องจากค่าพลังงานเป็นค่าใช้จ่ายหลัก การเลือกรุ่นที่มีประสิทธิภาพสูงสุดจึงเป็นสิ่งสําคัญ |
| เครื่องทำลมแห้งและตัวกรองอากาศ | สําคัญต่อคุณภาพอากาศในอุตสาหกรรมที่ละเอียดอ่อน เช่น อาหารและยา และต้องปรับเปลี่ยนให้สอดคล้องกับมาตรฐานอุตสาหกรรม |
| ท่อน้ำทิ้ง | ระบบท่อน้ำทิ้งอัจฉริยะที่ไม่มีการสูญเสีย ช่วยประหยัดพลังงานโดยการระบายน้ำที่ควบแน่นเมื่อจําเป็นเท่านั้น ซึ่งแตกต่างจากระบบท่อน้ำทิ้งแบบตั้งเวลาที่สูญเสียพลังงาน |
| ท่ออากาศ | ท่ออากาศที่เหมาะสมจะป้องกันข้อจํากัด แรงดันตก และลดการรั่วไหลของอากาศให้น้อยที่สุด |
| ถังเก็บลม | ถังที่มีขนาดเหมาะสมจะช่วยลดความต้องการที่ผิดพลาด การเปลี่ยนแปลงแรงดัน และจํากัดความต้องการเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมเพิ่มเติม |
| การรั่วของอากาศอัด | การตรวจสอบและการตรวจจับการรั่วของอากาศอัดอย่างต่อเนื่องมีความสําคัญต่อการรักษาประสิทธิภาพและลดการสูญเสียที่มีค่าใช้จ่ายสูง |
| ตัวควบคุมส่วนกลาง | ในระบบเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมหลายตัว ตัวควบคุมส่วนกลางจะเพิ่มประสิทธิภาพการทํางานโดยการควบคุมช่วงแรงดัน ความจุ และความเร็ว |
| การนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่ | ความร้อนที่สูญเสียจากเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมสามารถนํากลับมาใช้ใหม่เพื่อให้ความร้อนแก่ห้อง น้ำ หรือกระบวนการ จึงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพด้านพลังงาน |
แนวคิดเกี่ยวกับความต้องการด้านพลังงาน
การนำแนวคิดเกี่ยวกับความต้องการด้านพลังงานโดยรวมมาใช้ในการคำนวณนั้นเป็นสิ่งสำคัญ ควรพิจารณาส่วนประกอบทั้งหมดเกี่ยวกับการติดตั้งเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลม รวมถึงตัวกรองอากาศทางเข้า พัดลม เครื่องทำลมแห้ง อุปกรณ์แยก และอุปกรณ์นำพลังงานมาใช้ใหม่ วิธีที่ดีที่สุดในการเปรียบเทียบตัวเลือกต่างๆ ก็คือการใช้ มาตรฐาน ISO (International Organization for Standardization)
แรงดันการทำงาน
จำเป็นต่อการคำนวณแรงดันการทำงานอย่างถูกต้อง เนื่องจากส่งผลกระทบโดยตรงต่อความต้องการพลังงาน แรงดันที่สูงขึ้นหมายถึงการใช้ไฟฟ้ามากขึ้น การเพิ่มแรงดันขึ้น 1 บาร์จะต้องใช้พลังงานเพิ่มประมาณ 8% การเพิ่มแรงดันการทำงานเพื่อชดเชยแรงดันตก มีผลให้ประสิทธิภาพการทำงานลดลงเสมอ
โดยทั่วไปแล้ว แรงดันตกเหล่านี้เกิดขึ้นเนื่องจากการมีระบบท่อไม่เพียงพอ หรือตัวกรองอุดตัน แนะนำให้ตรวจสอบปัจจัยเหล่านี้ก่อนที่จะเพิ่มแรงดันเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลม การติดตั้งที่มีตัวกรองหลายตัวอาจทำให้แรงดันตกได้มากและมีค่าใช้จ่ายสูง หากไม่แก้ไขปัญหาดังกล่าว
ในการติดตั้งจำนวนมาก พบว่าไม่สามารถใช้วิธีลดแรงดันปริมาณสูงได้ อย่างไรก็ตาม การใช้อุปกรณ์ควบคุมที่ทันสมัย จะช่วยลดแรงดันได้จริง 0.5 บาร์ วิธีนี้จะช่วยประหยัดพลังงานได้เล็กน้อย ถึงแม้จะดูว่าไม่มาก แต่การลดลงนี้จะส่งผลต่อค่าใช้จ่ายรายปี
วิธีประหยัดค่าใช้จ่ายด้านพลังงาน
ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น ค่าใช้จ่ายด้านพลังงานนั้นเป็นปัจจัยสำคัญต่อต้นทุนโดยรวมของอากาศอัด ซึ่งอาจมากถึง 80% ของต้นทุนการเป็นเจ้าของและการใช้งานระบบอากาศอัด ดังนั้น จึงควรให้ความสำคัญกับโซลูชันที่ประหยัดพลังงานที่สุดที่สามารถตอบสนองความต้องการได้
แม้ว่าอุปกรณ์ที่ทันสมัยที่สุดจะต้องการการลงทุนครั้งแรกที่สูงกว่า แต่ก็มักคุ้มค่ามากกว่าจากการประหยัดโดยรวม สถานการณ์ที่ดีที่สุดก็คือเมื่อความจุของเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมสอดคล้องกับความต้องการในการใช้อากาศ นอกจากนี้ยังมีอุปกรณ์ที่มีตัวปรับความเร็วรอบมอเตอร์ (VSD) เพื่อตอบสนองความต้องการแรงดันที่หลากหลาย
การเพิ่มประสิทธิภาพอุปกรณ์
เครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมส่วนใหญ่มาพร้อมกับระบบควบคุมและปรับแรงดันลมในตัวเครื่อง หากมีการใช้งานมากกว่าหนึ่งเครื่อง คุณสามารถเพิ่มการตรวจสอบระยะไกลด้วย ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพให้กับทั้งระบบ และช่วยให้มั่นใจว่าคุณจะทำงานที่ประสิทธิภาพสูงสุด ด้วยเหตุนี้การควบคุมความเร็วมอเตอร์ จึงเป็นวิธีการประหยัดพลังงานที่ได้รับความนิยมเนื่องจากศักยภาพที่สูง เครื่องมือการตรวจสอบบางอย่างยังสามารถระบุพื้นที่ที่ด้อยประสิทธิภาพ
ข้อมูลนี้มีประโยชน์ในการระบุการรั่วไหล การสึกหรอของอุปกรณ์ การกรองประสิทธิภาพต่ำ และการกำหนดค่าส่วนประกอบไม่ถูกต้อง ตามที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ปัญหาเหล่านี้อาจเป็นสาเหตุให้ต้นทุนโดยรวมของระบบอากาศอัดเพิ่มขึ้นได้
บ่อยครั้ง การผลิตกระแสอากาศอัดอาจมีการรั่วซึมที่สูงถึง 20% และการรั่วซึมนั้นยังสัมพันธ์กับแรงดันการทำงาน ด้วยเหตุนี้ วิธีหนึ่งในการซ่อมบำรุงก็คือการซ่อมอุปกรณ์ที่รั่วซึมและลดแรงดันการทำงาน การลดแรงดันลงเพียง 0.3 บาร์จะช่วยลดการรั่วซึมลงได้ถึง 4% ถ้าในการติดตั้งขนาด 100 m3/min มีการรั่วซึม 12% การลดนี้จะช่วยประหยัดลงได้ประมาณ 3 kW
ควรพิจารณาเมื่อใช้งานอุปกรณ์จริงด้วย หากมีการใช้อากาศอัดปริมาณน้อยในช่วงกลางคืนและสุดสัปดาห์ คุณอาจต้องการติดตั้งเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมขนาดเล็กสำหรับช่วงเวลาเหล่านี้ ซึ่งการแบ่งส่วนตามช่วงเวลานี้เกิดขึ้นได้โดยใช้วาล์วตัดการทำงาน
หากการใช้งานที่เจาะจงนั้นต้องการแรงดันทำงานระดับที่แตกต่างกัน ควรจะต้องพิจารณาเลือกว่า การผลิตแบบรวมศูนย์หรือแบบแยกส่วน จะเหมาะสมกว่ากัน การแยกส่วนของเครือข่ายอากาศอัดนั้นยังมีประโยชน์ในแง่ของการแบ่งส่วนทำงานระหว่างช่วงเวลาการใช้งานสูงสุดและต่ำสุด ควรอิงการวางแผนดังกล่าวกับการวัดการไหลเวียนของอากาศ
การควบคุมระบบ
การใช้ ระบบควบคุมหลักที่ทันสมัย ตามที่อธิบายไว้ข้างต้นจะช่วยให้เครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมส่วนกลางของโรงงานสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดสำหรับสถานการณ์ต่าง ๆ การเลือกวิธีการควบคุมที่เหมาะสมจะช่วยประหยัดพลังงานเนื่องจากใช้แรงดันระบบโดยรวมลดลง และใช้งานอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด การควบคุมเหล่านี้ยังช่วยลดเวลาการหยุดทำงานได้ด้วยการกระจายปริมาณงานออกอย่างสม่ำเสมอ
นอกจากนี้ การควบคุมจากส่วนกลางยังช่วยให้สามารถตั้งโปรแกรมการลดแรงดันโดยอัตโนมัติในช่วงเวลาการใช้งานต่ำสุด เช่น ช่วงกลางคืนและสุดสัปดาห์ เพราะเป็นช่วงเวลาที่มีการใช้อากาศอัดที่ไม่คงที่ การติดตั้งเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมจึงควรมีการออกแบบที่อเนกประสงค์ เช่น ควรใช้เครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมหลายๆ เครื่องที่มีสมรรถนะต่างกัน และมีตัวตรวจสอบควบคุมความเร็ว
การนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่
สามารถนำพลังงานที่สิ้นเปลืองของเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมกลับมาใช้ใหม่ได้ทั้งหมดหรือบางส่วนเพื่อทดแทนพลังไฟฟ้าภายนอก ก๊าซ หรือน้ำมันเพื่อทำความร้อน ปัจจัยที่เป็นตัวตัดสินนั้น ได้แก่ต้นทุนด้านพลังงานเป็น €/ kWh ระดับการใช้งาน และมูลค่าของเงินที่ต้องลงทุนเพิ่ม
ระบบการนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่ที่ได้รับการวางแผนมาอย่างดีมักจะช่วยคืนทุนให้ภายใน 1-3 ปี พลังงานกว่า 90% ที่จ่ายให้กับเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ในรูปของความร้อนที่มีประโยชน์ ระดับอุณหภูมิของพลังงานที่นำกลับมาใช้ใหม่จะเป็นตัวกำหนดการใช้งานที่เป็นไปได้ และคุณค่าที่จะได้รับ
โดยทั่วไปแล้วการติดตั้งระบบแบบระบายความร้อนด้วยน้ำจะให้ประสิทธิภาพสูงที่สุด โดยการเชื่อมต่อน้ำร้อนที่ออกจากเครื่องอัดอากาศและจ่ายไปยังอุปกรณ์ที่ต้องใช้น้ำร้อน ตัวอย่างเช่น การต่อไปยังชุดน้ำที่จ่ายให้กับหม้อต้มความร้อนหรือ boiler
การนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่ดำเนินการได้ตลอดทั้งปี การออกแบบเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมชนิดต่างๆ จะมีข้อกำหนดเบื้องต้นที่แตกต่างกัน ในบางสถานการณ์อาจต้องการอัตราการไหลของความร้อนปริมาณมากถึงมากที่สุด ระยะทางการถ่ายเทความร้อนที่ยาว หรือความต้องการที่แตกต่างกัน คุณยังสามารถจำหน่ายพลังงานที่นำกลับมาใช้ใหม่นั้นได้
สำรวจว่าบริษัทอุตสาหกรรมลดต้นทุนอากาศอัดได้อย่างไร
บทความที่เกี่ยวข้อง
การนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่ในระบบเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลม GA
30 มิถุนายน, 2022
ดูว่าสามารถกู้คืนพลังงานจากความร้อนที่สูญเสียในระบบอากาศอัดที่ระบายความร้อนด้วยน้ำหรือระบายความร้อนด้วยอากาศได้อย่างไร เราจะมาดูศักยภาพในการฟื้นตัวและวิธีการต่างๆในการนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่
ต้นทุนตลอดอายุการใช้งานของเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลม
29 มิถุนายน, 2022
วิธีการง่ายๆ ในการวิเคราะห์การลงทุนในเครื่องอัดอากาศหรือปั๊มลมคือการพิจารณาต้นทุนตลอดอายุการใช้งาน เรียนรู้เพิ่มเติมได้จากที่นี่