Κατανόηση του συνολικού κόστους του πεπιεσμένου αέρα

Το επενδυτικό κόστος είναι σταθερό και περιλαμβάνει την τιμή αγοράς, τα έξοδα υποδομής, την εγκατάσταση και την ασφάλιση. Οι επενδυτικές δαπάνες καθορίζονται τόσο από το επίπεδο ποιότητας του πεπιεσμένου αέρα όσο και από την περίοδο απόσβεσης. Οι ενεργειακές δαπάνες περιλαμβάνουν τον ετήσιο χρόνο λειτουργίας, τον βαθμό χρησιμοποίησης σε έμφορτη/άφορτη λειτουργία και το ενεργειακό κόστος μονάδας.

Όταν επενδύετε σε νέο εξοπλισμό, είναι καλύτερα να εξετάσετε τόσο τις τρέχουσες ανάγκες σας όσο και τις προγραμματισμένες επεκτάσεις σας. Θα πρέπει επίσης να λάβετε υπόψη παράγοντες που μπορεί να επηρεάσουν την εγκατάσταση πεπιεσμένου αέρα, όπως οι περιβαλλοντικοί κανονισμοί, οι ευκαιρίες εξοικονόμησης ενέργειας, οι ανάγκες παραγωγής και η προγραμματισμένη ανάπτυξη.

Η βελτιστοποίηση της λειτουργίας των αεροσυμπιεστών είναι σημαντική για τις μεγάλες βιομηχανίες που εξαρτώνται από τον πεπιεσμένο αέρα. Εάν εργάζεστε σε έναν αναπτυσσόμενο κλάδο, η παραγωγή θα αλλάζει με την πάροδο του χρόνου, συμπεριλαμβανομένων των συνθηκών λειτουργίας.

Με βάση την εμπειρία μας, μια εκτεταμένη, αμερόληπτη ανάλυση των λειτουργικών αναγκών σας θα συμβάλει σημαντικά στη μείωση του συνολικού κόστους. Επομένως, είναι σημαντικό η παροχή πεπιεσμένου αέρα να συμφωνεί με την πραγματική ζήτηση, αφήνοντας χώρο για μελλοντική επέκταση.

Ακολουθεί μια λίστα με τα διάφορα εξαρτήματα που θα συναντήσετε και τον τρόπο με τον οποίο επηρεάζουν το συνολικό κόστος των συστημάτων πεπιεσμένου αέρα.

• Αεροσυμπιεστές - Αυτό είναι το ίδιο το μηχάνημα. Όπως προαναφέρθηκε, η αρχική τιμή αντιπροσωπεύει μόνο ένα μικρό ποσό του συνολικού κόστους ιδιοκτησίας. Καθώς η ενέργεια αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος του συνολικού κόστους, η επένδυση στο πιο αποδοτικό μηχάνημα έχει νόημα.

• Ξηραντές και φίλτρα - Αυτά τα εξαρτήματα είναι ιδιαίτερα σημαντικά για ευαίσθητες εφαρμογές, όπως τα τρόφιμα και τα φαρμακευτικά προϊόντα, καθώς αφορούν την ποιότητα του αέρα. Θα θέλετε η σωστή λύση για τον κλάδο σας να εγγυάται ότι πληρούνται τα πρότυπα.

• Αποστραγγίσεις - Οι έξυπνες αποστραγγίσεις μηδενικών απωλειών αποβάλλουν τους συσσωρευμένους υγροποιημένους υδρατμούς ενός συστήματος πεπιεσμένου αέρα, όταν είναι απαραίτητο. Με αυτόν τον τρόπο εξοικονομείται ενέργεια, σε αντίθεση με τις αποστραγγίσεις με χρονοδιακόπτη που αδειάζουν σε επιλεγμένο χρονικό διάστημα, ακόμα και όταν δεν υπάρχουν υγροποιημένοι υδρατμοί. 

• Σωληνώσεις - Ένα κατάλληλο σύστημα σωληνώσεων εξαλείφει τους περιορισμούς αέρα, τις πτώσεις πίεσης και μπορεί να μειώσει τις διαρροές αέρα.

• Αεροφυλάκια- Ένα σχετικό πρόβλημα είναι η χρήση αεροφυλακίων που αποθηκεύουν πεπιεσμένο αέρα. Εάν το μέγεθός του είναι κατάλληλο, μπορεί να εξαλείψει την ψευδή ζήτηση στο σύστημα πεπιεσμένου αέρα και την ανάγκη για πρόσθετους αεροσυμπιεστές. Συμβάλλει επίσης στη μείωση των αλλαγών στην πίεση του συστήματος. 

• Διαρροή αέρα - Αν και μπορούν να εξαλειφθούν πολλές ανεπάρκειες ακόμα και πριν από την έναρξη λειτουργίας του συστήματος, είναι σημαντικό να παρακολουθείτε συνεχώς τον εξοπλισμό. Αυτό περιλαμβάνει τον εντοπισμό και την επισκευή δαπανηρών διαρροών αέρα.

• Κεντρικός ελεγκτής - Σε συστήματα που διαθέτουν περισσότερους από έναν αεροσυμπιεστές, οι κεντρικοί ελεγκτές μπορούν να παίξουν σημαντικό ρόλο. Μπορούν να μειώσουν τη μέση περιοχή πίεσης, να ελέγξουν τη δυναμικότητα του αεροσυμπιεστή και να ρυθμίσουν την ταχύτητα του αεροσυμπιεστή. 

• Ανάκτηση ενέργειας - Το μεγαλύτερο μέρος της απορριπτόμενης θερμότητας ενός αεροσυμπιεστή μπορεί να ανακτηθεί και να χρησιμοποιηθεί σε άλλους τομείς μιας λειτουργίας. Για παράδειγμα, σε θαλάμους θερμότητας, νερό ή διαδικασίες παραγωγής.

Κατά την εκτέλεση υπολογισμών, η εφαρμογή της έννοιας της συνολικής απαιτούμενης ισχύος είναι σημαντική. Θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη όλα τα εξαρτήματα που εμπλέκονται σε μια εγκατάσταση αεροσυμπιεστή, συμπεριλαμβανομένων των φίλτρων εισόδου, των ανεμιστήρων, των ξηραντών, των διαχωριστών και του συστήματος ανάκτησης ενέργειας. Για να συγκρίνετε τις επιλογές, είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε τα πρότυπα του Διεθνούς Οργανισμού Τυποποίησης (ISO).

Η πίεση λειτουργίας επηρεάζει άμεσα τις απαιτήσεις ισχύος. Υψηλότερη πίεση σημαίνει μεγαλύτερη κατανάλωση ηλεκτρικού ρεύματος. Στην πραγματικότητα, κάθε προσαύξηση 1 bar απαιτεί περίπου 8% ισχύος. Η αύξηση της πίεσης λειτουργίας για αντιστάθμιση της πτώσης πίεσης έχει πάντα ως αποτέλεσμα μειωμένη απόδοση.

Γενικά, αυτές οι πτώσεις πίεσης προκύπτουν λόγω ανεπαρκούς συστήματος σωλήνων ή φραγμένων φίλτρων. Συνιστάται η διερεύνηση αυτών των παραγόντων πριν από την αύξηση της πίεσης του αεροσυμπιεστή. Με εγκαταστάσεις που διαθέτουν πολλά φίλτρα, η πτώση πίεσης μπορεί να είναι σημαντική και δαπανηρή εάν δεν αντιμετωπιστούν τέτοιου είδους προβλήματα συντήρησης.

Σε πολλές εγκαταστάσεις δεν είναι δυνατή η εφαρμογή μεγάλων μειώσεων της πίεσης. Ωστόσο η χρήση σύγχρονου ρυθμιστικού εξοπλισμού επιτρέπει την ρεαλιστική μείωση της πίεσης κατά 0,5 bar. Αυτή η μέθοδος δημιουργεί μια μικρή εξοικονόμηση ενέργειας. Αν και φαινομενικά ασήμαντη, αυτή η μείωση επηρεάζει τις ετήσιες δαπάνες.

Όπως προαναφέρθηκε, οι ενεργειακές δαπάνες αποτελούν τον κυρίαρχο παράγοντα του συνολικού κόστους του πεπιεσμένου αέρα. Στην πραγματικότητα, μπορούν να αντιπροσωπεύουν έως και το 80% της ιδιοκτησίας και της λειτουργίας ενός συστήματος πεπιεσμένου αέρα. Επομένως, είναι σημαντικό να επικεντρωθείτε στις πιο αποτελεσματικές λύσεις για να ανταποκριθείτε στις απαιτήσεις σας.

Αν και ο πιο προηγμένος εξοπλισμός συνοδεύεται από υψηλότερο αρχικό κόστος επένδυσης, συνήθως συμφέρει για μια συνολική εξοικονόμηση. Η ιδανική περίπτωση είναι όταν η δυναμικότητα ενός αεροσυμπιεστή ανταποκρίνεται στην κατανάλωση αέρα της εφαρμογής σας. Υπάρχει επίσης εξοπλισμός μετάδοσης κίνησης μεταβλητών στροφών (VSD) για την κάλυψη διαφορετικών αναγκών πίεσης.

Οι περισσότεροι αεροσυμπιεστές διαθέτουν ενσωματωμένα χειριστήρια και συστήματα ρύθμισης. Εάν λειτουργείτε περισσότερα από ένα μηχανήματα, μπορείτε επίσης να προσθέσετε απομακρυσμένη παρακολούθηση και κεντρικούς ελέγχους. Με αυτόν τον τρόπο, θα βελτιστοποιήσετε ολόκληρο το σύστημά σας και θα διασφαλίσετε ότι θα εργάζεστε με κορυφαία απόδοση. Με αυτόν τον τρόπο, η ρύθμιση της ταχύτητας του κινητήρα είναι μια δημοφιλής μέθοδος εξοικονόμησης ενέργειας, λόγω του σημαντικού δυναμικού της.

Ορισμένα εργαλεία παρακολούθησης μπορούν επίσης να εντοπίσουν τομείς αναποτελεσματικότητας. Αυτές οι πληροφορίες είναι χρήσιμες για τον προσδιορισμό διαρροής, φθαρμένου εξοπλισμού, ανεπαρκούς φιλτραρίσματος και ακατάλληλα διαμορφωμένων εξαρτημάτων. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, αυτά τα προβλήματα συντήρησης μπορούν να αυξήσουν το συνολικό κόστος των συστημάτων πεπιεσμένου αέρα.

Συχνά, η διαρροή μπορεί να φτάσει στο 20% της παραγωγής πεπιεσμένου αέρα. Η διαρροή είναι επίσης ανάλογη με την πίεση λειτουργίας. Για τον λόγο αυτό, μία μέθοδος είναι η επισκευή του εξοπλισμού που παρουσιάζει διαρροή και η μείωση της πίεσης λειτουργίας. Η μείωση της πίεσης μόλις κατά 0,3 bar μειώνει τη διαρροή κατά 4%. Εάν η διαρροή σε μια εγκατάσταση 100 m3/in είναι 12%, η μείωση αυτή αντιπροσωπεύει εξοικονόμηση περίπου 3 kW.

Θα πρέπει επίσης να λάβετε υπόψη σας πότε πραγματικά χρησιμοποιείτε τον εξοπλισμό σας. Αν χρησιμοποιηθεί μικρή ποσότητα πεπιεσμένου αέρα κατά τη διάρκεια της νύχτας και του Σαββατοκύριακου, μπορεί να θέλετε να εγκαταστήσετε έναν μικρό αεροσυμπιεστή για αυτές τις χρονικές περιόδους. Αυτή η τμηματοποίηση μπορεί να επιτευχθεί με βαλβίδες διακοπής. 

Εάν μια συγκεκριμένη εφαρμογή χρειάζεται διαφορετική πίεση λειτουργίας, θα πρέπει να καθορίσετε εάν η κεντρική ή διαχωρισμένη παραγωγή έχει νόημα. Ο διαχωρισμός του δικτύου πεπιεσμένου αέρα σας είναι επίσης χρήσιμος για τον επιμερισμό μεταξύ υψηλών και χαμηλών περιόδων αιχμής. Ο σχεδιασμός αυτός θα πρέπει να βασίζεται στις μετρήσεις ροής αέρα.

Με τη χρήση ενός σύγχρονου κύριου συστήματος ελέγχου, όπως περιγράφεται παραπάνω, η κεντρική μονάδα λειτουργίας του αεροσυμπιεστή μπορεί να λειτουργεί βέλτιστα για διαφορετικές καταστάσεις. Η επιλογή της σωστής μεθόδου ρύθμισης ενθαρρύνει την εξοικονόμηση ενέργειας με χαμηλότερη συνολική πίεση συστήματος και βέλτιστη χρήση. Αυτοί οι έλεγχοι μπορούν επίσης να μειώσουν τον χρόνο εκτός λειτουργίας, κατανέμοντας ομοιόμορφα τον φόρτο εργασίας.

Επίσης, ο κεντρικός έλεγχος σάς επιτρέπει να προγραμματίσετε αυτόματες μειώσεις της πίεσης σε ώρες εκτός αιχμής, όπως νύχτες και Σαββατοκύριακα. Καθώς η κατανάλωση πεπιεσμένου αέρα είναι σπάνια σταθερή, η εγκατάσταση του αεροσυμπιεστή θα πρέπει να έχει ευέλικτη σχεδίαση. Θα πρέπει να χρησιμοποιείται ένας συνδυασμός αεροσυμπιεστών με διαφορετικές χωρητικότητες και μόνιτορ με έλεγχο ταχύτητας.

Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την ανακτηθείσα απορριπτόμενη ενέργεια του αεροσυμπιεστή για να αντικαταστήσετε πλήρως ή εν μέρει το εξωτερικό ηλεκτρικό ρεύμα, το αέριο ή το πετρέλαιο θέρμανσης. Καθοριστικοί παράγοντες περιλαμβάνουν το ενεργειακό κόστος σε €/kWh, τον βαθμό χρήσης και το ποσό των απαιτούμενων πρόσθετων επενδύσεων.

Ένα καλά σχεδιασμένο σύστημα ανάκτησης απορριπτόμενης ενέργειας συχνά αποφέρει απόσβεση εντός 1-3 ετών. Πάνω από το 90% της παροχής ρεύματος στον αεροσυμπιεστή μπορεί να ανακτηθεί με τη μορφή πολύτιμης θερμότητας. Το επίπεδο θερμοκρασίας της ανακτηθείσας ενέργειας καθορίζει τις πιθανές περιοχές εφαρμογής και, επομένως, την τιμή της.

Ο υψηλότερος βαθμός απόδοσης επιτυγχάνεται συνήθως από υδρόψυκτες εγκαταστάσεις. Αυτό λειτουργεί όταν η έξοδος ζεστού νερού ψύξης της εγκατάστασης του αεροσυμπιεστή συνδέεται σε εξοπλισμό που απαιτεί θερμότητα. Για παράδειγμα, το υπάρχον κύκλωμα επιστροφής του λέβητα θέρμανσης.

Η ανακτηθείσα απορριπτόμενη ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί καθ' όλη τη διάρκεια του έτους. Διαφορετικά σχέδια αεροσυμπιεστών διαθέτουν διαφορετικές προϋποθέσεις. Σε ορισμένες περιπτώσεις που απαιτούν μεγάλη ροή και ροή αιχμής θερμότητας, μεγάλες αποστάσεις μεταφοράς θερμότητας ή ποικίλες απαιτήσεις, μπορείτε επίσης να πουλήσετε την ανακτηθείσα ενέργεια. Μάθετε περισσότερα σχετικά με την ανάκτηση ενέργειας σε εγκαταστάσεις αεροσυμπιεστών.