Sprężone powietrze często jest nazywane w przemyśle czwartym medium. Ma ono kluczowe znaczenie dla większości procesów produkcyjnych, inżynieryjnych oraz przetwórczych. Niestety do jego wytwarzania potrzebne są duże ilości energii elektrycznej. Koszt zużywanej energii stanowi jedno z największych obciążeń w kosztach operacyjnych przedsiębiorstwa. Zależnie od użytkowania, energia elektryczna może stanowić aż do 90 procent wszystkich kosztów wyprodukowania sprężonego powietrza. Te wartości znacznie zwiększyły się w ostatnich latach, częściowo ze względu na wzrost cen prądu. W ciągu ostatnich 5 lat, ceny u polskich dostawców podniosły się o ponad 25 procent.
Zrozumienie zatem w jaki sposób można zredukować koszty związane ze sprężonym powietrzem to obecnie konieczność. Jest to pierwszy krok w kierunku osiągnięcia zoptymalizowanego i oszczędnego systemu sprężonego powietrza.
Ocena wytwarzania sprężonego powietrza
Analiza stanu obecnego to podstawa wszelkich modernizacji. Przede wszystkim musimy znać zużycie, dystrybucję, sposób magazynowania oraz uzdatniania sprężonego powietrza. Jest to pierwszy etap identyfikowania sposobu na obniżenie kosztów operacyjnych zakładu.
Zużycie – ustalenie, jak i gdzie sprężone powietrze jest obecnie używane
Potencjalne oszczędności można określić, obserwując i analizując, do czego faktycznie jest wykorzystywane sprężone powietrze. Czy jest ono używane do zadań, które mogłyby być wykonane bardziej efektywnie bez niego? Taką ilustracją nieefektywnego i niewłaściwego użycia sprężonego powietrza mogłoby być wykorzystywanie dyszy lub pistoletu do czyszczenia.
Bardziej szczegółowe spojrzenie na zużycie sprężonego powietrza pozwala zidentyfikować szanse na redukcję kosztów. Powinno ono uwzględniać przegląd istniejącego i przyszłego zapotrzebowania na sprężone powietrze. Na przykład wszelkie zmiany godzin pracy oraz zmiany produkcji, które mogą wpłynąć na zapotrzebowanie na sprężone powietrze. Zmiana urządzeń zużywających sprężone powietrze też jest bardzo istotna.
Pomiar profilu obciążenia wskaże miejsca i sposoby pozwalające na osiągnięcie wyższej wydajności i oszczędności systemu sprężonego powietrza.
Dystrybucja – identyfikacja i naprawa nieszczelności w instalacji sprężonego powietrza
Nieszczelności występują prawie w każdej sieci sprężonego powietrza. Dotyczy to zarówno przestarzałych systemów sprężonego powietrza, jak i najbardziej zaawansowanych technologicznie z nowoczesnym orurowaniem.
Generują one duże koszty, marnując do 50 procent sprężonego powietrza wytwarzanego przez sprężarkę.
Jako przykład rozważmy sprężarkę, która działa 24 h/7 oraz cenę prądu w wysokości 70 groszy/kW/h. Nasza nieszczelność to otwór o średnicy 2 mm. Taka pojedyncza nieszczelność będzie nas kosztować 11 032 złotych rocznie. Taki wyciek może nie wydawać się sporym kosztem, ale wyobraźmy sobie skumulowanie kosztów z kilku takich małych nieszczelności.
Identyfikowanie i naprawa nieszczelności jest obszarem, w którym można osiągnąć znaczną, długoterminową redukcję kosztów operacyjnych. Najczęściej zazwyczaj koszt usunięcia nieszczelności nie jest wysoki. Co ważne warto ocenę nieszczelności przeprowadzać regularnie.
Magazynowanie – zbiornik sprężonego powietrza
Podczas szacowania istniejącego i przyszłego zapotrzebowania na sprężone powietrze rekomenduje się uwzględnienie właściwej wielkości zbiorników.
Proporcjonalnie do zwiększenia się produkcji czy liczby urządzeń wymagających zasilania pneumatycznego wzrośnie zapotrzebowanie na sprężone powietrze. To może w konsekwencji oznaczać, że istniejący zbiornik będzie zbyt mały, by sprostać nowym wymaganiom.
W rezultacie sprężarka będzie pracować dłużej, niż powinna. Spowoduje to wzrost opłat za energię elektryczną oraz szybsze zużycie się urządzenia. Rezultatem będą zwiększone koszty operacyjne zakładu.
Uzdatnianie sprężonego powietrza – zaplanuj właściwy rodzaj
Przegląd rodzaju urządzeń przeznaczonych do uzdatniania sprężonego powietrza również może pomóc w ustaleniu, gdzie możliwa jest redukcja kosztów. Istnieje wiele dostępnych technologii osuszania sprężonego powietrza i każda z nich ma zupełnie inną sprawność energetyczną.
Poczynając od najpopularniejszych osuszaczy chłodniczych (ziębniczych) po osuszacze adsorpcyjne i membranowe. Te pierwsze cechuje punkt rosy około 3°C. Ich podstawowe zalety to wysoka trwałość i niski koszt eksploatacji. Osuszacze adsorpcyjne osuszają sprężone powietrze w znacznie większym stopniu (punkt rosy -40°C lub -70°C). Jednak ten sposób wiąże się z wyższymi kosztami energetycznymi. Stąd właściwy dobór metody osuszania ma wpływ na koszt wytwarzania sprężonego powietrza.
Terminowe przeglądy urządzeń
Dodatkowo wpływ na całościowy koszt operacyjny będzie miało przestrzeganie zalecanych terminów przeglądów urządzeń. Dotyczy to zarówno przeglądów samej sprężarki, jak i całego systemu uzdatniana sprężonego powietrza, czyli separatorów, osuszaczy, filtrów i spustów kondensatu. Najprościej można to wytłumaczyć na wkładzie filtra powietrza. Profesjonalny producent określa czas, po jakim wkład powinien być wymieniony. Jest to określone na podstawie zależności skuteczności filtracji i rosnących oporów przepływu wraz z czasem eksploatacji. Po dojściu do granicznej wartości opory przepływu są zbyt duże w stosunku do skuteczności filtra. Wtedy właśnie należy wymienić wkład. Dlaczego opór przepływu na urządzeniu czy filtrze wpływa na zużycie energii elektrycznej przy wytwarzaniu sprężonego powietrza? Wytłumaczenie jest bardzo proste. Aby pokonać dodatkowy opór, należy podnieść ciśnienie. Każda zmiana ciśnienia o 1 bar skutkuje około 6% zwiększeniem zużycia energii elektrycznej.
Redukcja kosztów sprężonego powietrza
Jest wiele obszarów wartych ewaluacji, kiedy chodzi o zredukowanie kosztów operacyjnych związanych ze sprężonym powietrzem. By otrzymać kompleksowy przegląd potencjalnych oszczędności, warto zaangażować wykwalifikowanego specjalistę w zakresie sprężonego powietrza. Przeprowadzi on kompleksowy audyt sprężonego powietrza. Warto przy tym wykorzystać nowoczesne technologie jak na przykład System Analizy Zużycia Sprężonego Powietrza (ADA). Ten stworzony przez firmę KAESER KOMPRESSOREN, wspomagany komputerowo system zbiera dane pozwalające na optymalizację systemu sprężonego powietrza. Na podstawie uzyskanych wyników zużycia powietrza, System Oszczędności Energii KAESER KOMPRESSOREN (KESS) pomaga dobrać najlepsze rozwiązanie dla danego zakładu. Zachęcamy do skorzystania z naszej wiedzy i doświadczenia.
Powrót do KAESER Blog