Икономия на енергия в системите за сгъстен въздух
Спестяването на енергия днес е един от най-важните фактори за устойчивост, целящ по-добър икономически резултат както за човека, така и за околната среда.
Промишлеността в България, въз основа на последните данни на IOBED, консумира 18% от общото крайно потребление на енергия (TCC), като електричеството представлява 39% от общата консумирана енергия. Следват петрола с 34%, природния газ с 12% и твърдите горива с 10%.
Уточнявайки как намаляването на потреблението на енергия в индустрията може да насърчи устойчивостта и да доведе до зелен растеж, стигаме до следните заключения:
- чрез намаляване на производствените разходи и по този начин повишаване на конкурентоспособността;
- чрез намаляване на емисиите на газообразни замърсители и хармонизиране с директивите на Общността;
- чрез положителния принос към енергийния баланс на страната;
- чрез намаляване на зависимостта от вносни горива;
- като допринася за постигането на целите и ангажиментите на страната за намаляване на емисиите на парникови газове в международен план.
Всяка интервенция за спестяване на енергия в индустрията трябва да е насочена към онези области и приложения, където потенциалните спестявания на енергия са значителни, като по този начин се максимизира ползата от всяка интервенция, като същевременно се намалява времето за изплащане на инвестицията (ROI). Една от най-важните енергоспестяващи интервенции, които могат да бъдат приложени в индустрията, е модернизацията на системите за сгъстен въздух. Това е така, защото сгъстен въздух представлява средно 12% от общата консумация на енергия в индустрията. Но нека видим чрез какви интервенции в системата за сгъстен въздух могат да се постигнат икономии на енергия.
Оценка на съществуваща инсталация
Във всеки случай, преди да изберете въздушен компресор, би било добре да оцените съществуващата система чрез енергиен тест. По време на този тест се измерват профила на потребление и текущата енергийна ефективност, за да се определи идеалният въздушен компресор или комбинация от въздушни компресори, която ще доведе до възможно най-голяма икономия на енергия. По време на одита предложените решения се симулират и спестяванията се определят количествено, като в допълнение има ясна картина на времето за изплащане на капиталовата инвестиция. Струва си да се спомене, че в някои случаи след такъв одит могат да възникнат възможности за спестявания, без да е необходимо да се правят каквито и да било инвестиции, просто чрез правилно регулиране на работните параметри на системата.
Въздушни компресори с променливи обороти
Въздушните компресори с променливи обороти (VSD) използват честотен преобразувател (инвертор), който контролира скоростта на електромотора и следователно подаването на компресиран въздух към точката на потребление. Тъй като в 88% от инсталациите изискванията за сгъстен въздух се колебаят значително, захранването от въздушните компресори ще трябва по някакъв начин да бъде контролирано или спряно. При машини над 7kW възможността за стартиране на електромотора в рамките на един час, но и през деня е ограничена, защото това може да причини значителни щети и евентуално унищожаване. По този начин конвенционалният въздушен компресор с постоянна скорост регулира потока през клапан на входа си (разтоварващ клапан). Когато има нужда от въздух, този клапан е отворен (натоварване) и въздушният компресор работи. Когато няма нужда от въздух от потреблението, този клапан се затваря (разтоварване) и компресионният елемент продължава да се върти със същата скорост във вакуум, без да компресира въздух, но консумира 25 до 30% от мощността, която би била консумирана в режим на работа. Въздушните компресори с променливи обороти имат способността да регулират захранването си според търсенето и тъй като съотношението между захранване и потребление е почти линейно, това води до спестявания, които в някои случаи могат да достигнат до 50% в сравнение със съществуващото състояние.
Не всички въздушни компресори са еднакви
Не всички въздушни компресори с еднаква номинална мощност са еднакви. Много е важно да не се фокусирате върху номиналната мощност, а върху осигуряването й за дадената мощност, тъй като в зависимост от производителя може да има значителни разлики. Най-важният параметър за правилното сравнение и оценка е съотношението на мощността, което трябва да се доставя, което се нарича специфична консумация на енергия (SER). Колкото по-малък е този коефициент, толкова по-ефективен е въздушният компресор и следователно по-големи са икономиите на енергия.
Централно управление
Основното предимство, което можем да извлечем от една централна система за управление, особено в системи с повече от два въздушни компресора, е намаляването на диапазона на работното налягане на същата, тъй като централният контролер е този, който решава кой въздушен компресор ще работи или не, без това да се прави анархично от локалния контролер на всяка машина поотделно. Тук е много важно да споменем, че за всеки 1 бар по-ниско работно налягане в нашата система имаме икономия на енергия от 7%, както и намаляване на течовете с 13%.
При по-опростените контролери редът на приоритет на машините е предварително определен, а при по-напредналите се определя чрез специални алгоритми, така че винаги да се постига идеалната комбинация от въздушни компресори за съответните условия, което води до още по-голяма икономия на енергия.
И накрая, възможностите за измерване както на централните звена за управление, така и на избраните блокове на всеки компресор, могат да ни дадат по всяко време картина на енергийната ефективност на системата или на всеки блок, помагайки за своевременното разрешаване на всички проблеми, които водят до увеличаване на енергията потребление.
Проектиране на мрежа
Често срещано явление в българската индустрия и не само е, че разширенията на мрежите за сгъстен въздух се основават на първоначалния проект и първоначалните напречни сечения на тръбопровода. Въпреки това, с увеличаване на дължината на мрежата и увеличаване на общото подаване на въздух, ние водим до много големи спадове на налягането в мрежата, в резултат на което работим в нашата система при значително по-високи налягания, за да можем да осигурим желаната консумация точки. Не забравяйте, че както споменахме по-горе, за всеки 1 бар по-ниско работно налягане в нашата система имаме икономия на енергия от 7%, както и намаляване на течовете с 13%. Правилното проучване на нуждите на мрежата може да доведе до значително по-ниско работно налягане на системата и следователно до значителни икономии на енергия.
Загуби по мрежата
Средно загубите в мрежата за сгъстен въздух представляват 20% от общото потребление на въздух в индустрията. Следователно е разбираемо, че ограничаването им може да доведе до значителни икономии на енергия. Първата оценка чрез енергиен одит може да ни даде първоначален преглед на проблема. След това, в зависимост от неговия размер, могат да последват по-специализирани измервания, като например откриване и записване на загуби чрез ултразвук.
Поддръжка
Правилната поддръжка на оборудването е нещо, което помага за добрата експлоатация и производителност. Правилната работа на машината през целия й живот допринася за намаляване на нейната консумация и следователно за спестяване на енергия. В допълнение, това помага за намаляване на вероятността от злополуки, които могат да доведат до спешни разходи.
Възстановяване на енергия
94% от енергията, консумирана от въздушния компресор, се преобразува в топлина. Без система за възстановяване на енергията тази топлина се губи в атмосферата. Така че в зависимост от вида на въздушния компресор, до 105% от консумираната енергия може да бъде възстановена. В случая на маслените винтови компресори този процент може да достигне до 90%, а при безмаслените компресори (Oil Free) 105%, като се възползва от топлината на водната пара във всмукания въздух. Оползотворяването се извършва под формата на топла вода и може да обслужва приложения като отопление, битова гореща вода и предварително загряване на водата в котелното помещение, подпомагайки енергийната трансформация на всяка компания.
В заключение, заслужава да се спомене, че 70% от цената на въздушния компресор през целия му живот е свързана с консумацията на електроенергия. Следователно се разбира, че всяко икономическо действие в тази посока има множество ползи по отношение на разходите за придобиване или поддръжка.
Атлас Копко Компресорна Техника
Свържете се с нас: 02 489 60 57
compressor.sales@bg.atlascopco.com