Paineilman tuotannon kustannukset
Ilman paineilmaa kokonaisten teollisuudenalojen pitäisi lopettaa toimintansa. Paineilmaa käytetään kaikkialla. Sitä pidetäänkin yleisesti neljäntenä hyödykkeenä sähkön, veden ja kaasun rinnalla.
Tällä monipuolisuudella on kuitenkin hintansa. Paineilman tuottaminen ja kuluttaminen on paljon kalliimpaa kuin sähkön, veden ja kaasun. On esimerkiksi arvioitu, että 10 % kaikesta teollisuussektorilla kulutetusta energiasta käytetään paineilmaan. Vuosittain käytetään siis paljon rahaa sen varmistamiseen, että tuotantolaitokset saavat paineilmaa.
Niinpä paineilmasäästöjä janoavien yritysten pitäisi keskittyä etenkin energiankulutukseen. Sillä on paljon suurempi merkitys kuin muilla kustannuksilla yhteensä. Itse asiassa 80 % paineilman tuotannon kustannuksista käytetään energiaan – huomattavasti pienempi summa kuluu kompressorien alkuinvestointiin, huoltoon ja ylläpitoon.
Paineilman kustannusten ymmärtäminen ja kulujen pitäminen kurissa
Kattava katsaus paineilmajärjestelmääsi
Vain harvassa paineilman käyttökohteessa tarvitaan pelkkää kompressoria. Useimmissa paineilma- ja kaasusovelluksissa tarvitaan kattavaa järjestelmää, joka tuottaa laadukasta ilmaa sinne, missä sitä tarvitaan.
Näillä ohjeilla selvitetään säästömahdollisuudet: Ensin on mietittävä yrityksen paineilmatarvetta ja kaikkia niitä osia, joista vaadittu paineilmaverkosto koostuu (sekä niihin liittyviä kustannuksia).
Näiden tietojen pohjalta johto pystyy määrittämään, miten nämä osat ja niihin liittyvät prosessit voidaan optimoida.
Kuitenkin ennen paineilmajärjestelmän yksittäisten osien tarkastelua on hyvä muistaa, että yritysten laatimien suunnitelmien ei pitäisi välttämättä koskea nykyistä järjestelmää vaan pikemminkin sitä järjestelmää, jota yritykset olettavat käyttävänsä tulevaisuudessa.
Jos yritys esimerkiksi aikoo laajentaa tuotantoaan tai lisätä uuden prosessin, nykyisten tarpeiden lisäksi myös tulevat tarpeet kannattaa huomioida jo suunnitteluvaiheessa. Tämä on erityisen tärkeää valittaessa juuri oikeaa yhdistelmää yrityksen tarpeiden ja putkiston koon perusteella.
Paineilmajärjestelmän kaikki osat
Ensimmäisenä osana on tietysti itse kompressori. Kuten edellä kerrottiin, yksikön alkuperäinen hinta on vain pieni prosenttiosuus kompressorin kokonaiskustannuksista. Koska energiakustannukset muodostavat suurimman osan kokonaiskustannuksista, tehottomamman ja paljon energiaa kuluttavan kompressorin ostamisessa ei ole mitään järkeä. Sen sijaan energiatehokkaaseen kompressoriin sijoittaminen on todennäköisesti myös kustannustehokkain ratkaisu kompressorin elinkaaren aikana.
Kun valitaan oikeaa kompressoria juuri tiettyyn tehtävään, ilmantarpeella on merkitystä. Jos ilmansyöttö on tasainen, kiinteänopeuksinen kompressori voi olla paras ratkaisu. Jos taas ilmantarve vaihtelee, taajuusmuuttajaohjattu (VSD) malli on todennäköisesti ihanteellinen ratkaisu.
Isommat valmistajat ja tuotantolaitokset tarvitsevat yleensä useamman kompressorin. Niitä voidaan ottaa käyttöön ja poistaa käytöstä ilmantarpeesta riippuen, ja ne ovat joustavampi ratkaisu.
2. Kuivaimet ja suodattimet
Järjestelmässä on myös kuivaimia ja suodattimia. Joissakin käyttökohteissa ilmanlaadulla ei ole juuri merkitystä. Kuitenkin suurimmassa osassa korkea ilmanlaatu on elintärkeää. Kyse ei ole vain ilman epäpuhtauksien pitämisestä poissa lopputuotteista – etenkin elintarvike- ja lääketeollisuuksissa – vaan myös lähtöpuolen laitteiden suojaamisesta korroosiolta ja epäpuhtauksilta.
Tämä esimerkki kuvaa hyvin heikkolaatuiseen paineilmaan liittyviä piilokustannuksia: lyhyellä aikavälillä saattaa olla edullisempaa jättää kuivaimet ja suodattimet hankkimatta, mutta lopulta kustannukset vain lisääntyvät.
Kuivaimia ja suodattimia valittaessa on tärkeä valita juuri oikea teknologia kuhunkin käyttökohteeseen. Tällöin painehäviö jää vähäiseksi ilman siirtyessä laitteiden läpi. Kompressorien tapaan energia muodostaa suurimman osan kuivainten kokonaiskustannuksista. Siksi onkin hyödyllistä mainita, että meiltä löytyy myös VSD-tekniikalla varustettuja kuivaimia.
3. Lauhteenpoistot
Älykkäät nollahävikin lauhteenpoistot poistavat paineilmajärjestelmään kertyneen lauhdeveden vain tarvittaessa. Tämä säästää energiaa verrattuna esimerkiksi ajastettuun lauhteenpoistoon, jossa lauhdevesi poistetaan määritetyin välein, vaikka lauhdevettä ei olisikaan. Älykkäät nollahävikin lauhteenpoistajat ovat taas yksi järkevä lisä, jota käyttämällä voi säästää energiaa ja rahaa ajan myötä.
Keskeinen elementti paineilman tuottamiseen ja puhdistamiseen käytettävän laitteiston rinnalla on myös putkisto, joka kuljettaa paineilman sinne, missä sitä tarvitaan. Jopa kaikkein tehokkain kompressorijärjestelmä on todellinen energiasyöppö, jos putkistojärjestelmä vuotaa tai on väärän kokoinen. Kun putkistojärjestelmä on riittävä, ilman kulkeutuminen ei esty, painehäviöiltä vältytään ja ilmavuodot ovat vähäisempiä.
Oikean putkistomateriaalin lisäksi käyttäjien on valittava joko kierto- tai haarajärjestelmä.
Kiertojärjestelmässä ilma voi kulkea monesta eri suunnasta, mikä puolestaan ei onnistu haarajärjestelmissä. Haarajärjestelmissä syöttöilma kulkee yhteen suuntaan ja aina ensin lähimpään käyttökohteeseen, jolloin lähtöpuolen painehäviö voi haitata tuotantoa.
Sama pätee paineilmasäiliöihin, joissa paineilmaa varastoidaan. Jos ne on mitoitettu oikein, paineilmajärjestelmä ei joudu tuottamaan liiallista paineilmaa. Tällöin ei tarvita ylimääräisiä kompressoreita ja järjestelmän painemuutokset ovat vähäisempiä. Järjestelmään asennettavilla painesäätimillä voidaan tasata paineilmaverkon painetta, vähentää vuotoja ja säästää energiaa.
Video: Miten paineilmasäiliöt mitoitetaan oikein?
6. Ilmanvaihto ja energian talteenotto
Vaikka moni yritys tekee hyvin kotiläksynsä hankkimastaan paineilmajärjestelmästä, yritykset eivät välttämättä mieti paineilman tuotannossa syntyvän hukkalämmön kohtaloa. Esimerkiksi hyvä ilmanvaihto vähentää lämmönkiertoa, mikä puolestaan laskee energiankulutusta.
Lisäksi suurin osa hukkalämmöstä voidaan kerätä talteen ja käyttää toisaalla tuotannossa esimerkiksi tilojen, veden tai tuotantoprosessien lämmittämisessä. Siksi paineilmajärjestelmän tehokkuuden optimointi edellyttääkin asiantuntijoiden tapaamista ennen kompressorihuoneen suunnittelemista.
7. Ilmavuodot
Vaikka monet puutteet voidaankin korjata jo ennen järjestelmän käyttöönottoa, järjestelmää on silti seurattava jatkuvasti käytön aikana. Tähän kuuluvat kalliiden ilmavuotojen korjaaminen ja tunnistaminen, sillä vuodoista voi koitua yrityksille tuhansien eurojen tappiot joka vuosi. Kannattaa muistaa, että pelkkä järjestelmän ilmanpaineen nostaminen vain lisää vuotoja eikä ratkaise ongelmaa, jolloin energiankulutus vain kasvaa.
Useamman kuin yhden kompressorin sisältävissä järjestelmissä keskusohjaimilla voi olla merkittävä rooli. Ne voivat laskea keskimääräistä painetasoa (paineen laskeminen yhden baarin verran vähentää energiankulutusta seitsemällä prosentilla) sekä säädellä kompressorin kapasiteettia ja nopeutta.
Vaikka huomioitavaa tuntuukin olevan paljon, oikein suunniteltu ja huollettu paineilmajärjestelmä voi pienentää huomattavasti yrityksen käyttökustannuksia. Kun suunnittelet etukäteen ja teet fiksuja sijoituksia jo tänään, keräät hyödyt tulevaisuudessa.
Jos sinulla on kysyttävää jostakin laitteistosta tai prosessista, joka voi auttaa sinua optimoimaan paineilmajärjestelmäsi ja saavuttamaan parhaat säästöt, ota rohkeasti yhteyttä asiantuntijoihimme.