Розуміння загальної вартості стисненого повітря

Інвестиційні витрати фіксовані та включають у себе вартість придбання, витрати на інфраструктуру, монтаж і страхування. Інвестиційні витрати визначаються рівнем якості стисненого повітря та строком амортизування. До витрат на електроенергію належать час напрацювання за рік, ступінь використання навантаження/розвантаження та вартість одиниці електроенергії.

Інвестуючи в нове обладнання, беріть до уваги і поточні потреби, і заплановані розширення. Варто також розглядати фактори, які можуть вплинути на установку стиснення повітря, зокрема екологічні норми, можливості енергоощадження, виробничі потреби й заплановані розширення.

Оптимізування роботи компресора важлива для великих промислових підприємств, які залежать від систем стисненого повітря. Якщо ваше підприємство функціонує в галузі, що розвивається, із часом виробництво змінюватиметься, зокрема й умови роботи.

Based on our experience, an extensive, unbiased analysis of your operating needs will greatly help reduce overall costs. Therefore, it's important that your compressed air supply matches actual demand while leaving room for future expansion.

Нижче наведено список різних компонентів, які варто брати до уваги із зазначенням інформації про їхній вплив на загальну вартість систем стисненого повітря.

• Повітряні компресори – це, власне, саме машинне обладнання. Як зазначалося вище, початкова ціна становить лише незначну частку від загальної вартості володіння. Оскільки електроенергія становить більшу частину загальних витрат, треба планувати інвестиції в придбання максимально ефективного машинного обладнання.

• Осушувачі й фільтри – ці компоненти особливо важливі для чутливих практичних завдань, наприклад для виробництва харчових продуктів і фармацевтичних препаратів, оскільки вони залежать від якості повітря. Вам знадобиться правильне вирішення для вашої галузі для забезпечення відповідності вимогам стандартів.

• Дренажні системи – інтелектуальні дренажні системи з нульовими витратами в разі потреби відводять накопичений конденсат із системи стисненого повітря. Це допоможе заощадити електроенергію, на противагу дренажним системам, що використовують таймери для відведення вологи через вибраний проміжок часу, навіть якщо немає конденсату. 

• Трубопроводи – належна система трубопроводів усуває обмеження в системі стисненого повітря та падіння тиску, здатна зменшити витоки повітря.

• Повітряні ресивери – відповідною проблемою є використання ресиверів, у яких зберігається стиснене повітря. Правильний вибір розміру може усунути ймовірність помилкової потреби у вашій системі стисненого повітря, а також потребу в придбанні додаткових компресорів. Це також сприяє зменшенню перепадів тиску в системі. 

• Витік повітря – хоча багато недоліків можна усунути ще до початку роботи системи, спостереження за системою варто здійснювати постійно. Це передбачає виявлення та ремонт дороговартісних витоків повітря.

• Центральний контролер – у системах із кількома компресорами ці елементи здатні відігравати важливу роль. Вони можуть зменшувати діапазон середнього тиску, контролювати потужність компресора й регулювати швидкість компресора. 

• Рекуперування енергії – більшу частину відпрацьованого тепла повітряного компресора можна рекуперувати й використовувати в інших сферах. Наприклад, для опалення приміщень, нагрівання води або ж для інших виробничих процесів.

Під час здійснення розрахунків важливо застосовувати загальну концепцію вимог до потужності. Потрібно брати до уваги всі компоненти компресорної установки, включно з вхідними фільтрами, вентиляторами, осушувачами, сепараторами й рекуперуванням енергії. Для порівняння варіантів рекомендуємо використовувати стандарти Міжнародної організації зі стандартизації (ISO).

Робочий тиск безпосередньо впливає на вимоги до потужності. Вищий тиск передбачає більше споживання електроенергії. Фактично кожен крок в 1 бар потребує збільшення потужності приблизно на 8 %. Підвищення робочого тиску для компенсування падіння тиску завжди зумовлює зниження ефективності.

Зазвичай ці падіння тиску відбуваються через невідповідність системи трубопроводів або засміченість фільтрів. Досліджувати ці фактори ми рекомендуємо перед підвищенням тиску компресора. В установках із кількома фільтрами падіння тиску може бути значним і дороговартісним, якщо такі проблеми з обслуговуванням ігноруються.

In many installations it is not possible to implement large pressure reductions. However, the use of modern regulation equipment allows pressure to be realistically lowered by 0.5 bar. This method creates a slight power savings. While seemingly insignificant, this reduction impacts annual expenses.

Як зазначалося вище, головний фактор загальної вартості стисненого повітря – це витрати на електроенергію. Насправді вони можуть становити до 80 % від вартості володіння системами стисненого повітря та їх експлуатування. Саме тому важливо зосередитися на найефективніших вирішеннях для задоволення ваших потреб.

Попри те, що найсучасніше обладнання характеризується більшими початковими інвестиційними витратами, зазвичай це обладнання варте того для цілей загальної економії. Ідеальна ситуація – це коли потужність компресора відповідає споживанню повітря вашим обладнанням. Існує також обладнання з приводом із регулюванням швидкості (VSD), яке забезпечує відповідність різним потребам тиску.

Більшість компресорів оснащено вбудованими засобами керування та регулювання. У разі використання кількох одиниць машинного обладнання ви також можете додати можливість віддаленого моніторингу й центрального керування. Це допоможе оптимізувати всю вашу систему й забезпечити максимальну продуктивність. Водночас регулювання швидкості двигуна – це популярний метод енергоощадження завдяки його істотному потенціалу.

Деякі інструменти моніторингу також можуть точно визначати області неефективності. Ця інформація допоможе визначити джерела витоків, зношеність обладнання, низьку якість фільтрування та неправильність налаштувань компонентів. Як зазначалося вище, ці проблеми з обслуговуванням можуть збільшити загальну вартість систем стисненого повітря.

Frequently, leakage can amount to 20% of compressed air flow production. Leakage is also proportional to working pressure, which is why one method is to repair leaking equipment and lower the working pressure. Reducing pressure by only 0.3 bar reduces leakage by 4%. If the leakage in an installation of 100 m3/min is 12%, this reduction represents a savings of approximately 3 kW.

You'll also want to consider when you actually use your equipment. If a small amount of compressed air is used during nights and weekends, you may want to install a small compressor for these times. This segmentation can be achieved with shut-off valves. 

If a particular application needs a different working pressure, you'll need to determine whether centralized or split production makes sense. Sectioning off your compressed air network is also useful for segmenting between high and low peak times. Such planning should be based on airflow measurements.

Як зазначено вище, використання сучасної головної системи керування сприятиме оптимальному функціонуванню центральної компресорної в різних ситуаціях. Вибір правильного методу регулювання забезпечить економію електроенергії завдяки зниженню загального тиску в системі й оптимальному використанню. Ці елементи керування також можуть скоротити час простоювання шляхом рівномірного розподілення робочого навантаження.

Крім того, централізоване керування дає змогу програмувати автоматичне зниження тиску в період низького навантаження, наприклад уночі й у вихідні дні. Оскільки споживання стисненого повітря зазвичай непостійне, компресорна установка повинна мати універсальну конструкцію. Треба застосовувати комбінацію компресорів із різною потужністю із засобами моніторингу швидкості.

Відпрацьовану енергію повітряного компресора можна використовувати для цілковитої або часткової заміни зовнішнього мережевого електропостачання, газу чи нафти. Вирішальні фактори – вартість енергії в євро/кВт⋅год, ступінь використання та сума потрібних додаткових інвестицій.

Окупність належним чином спланованої системи рекуперування часто здійснюється протягом 1–3 років. Понад 90 % потужності, що подається на компресор, можна відновити у вигляді цінного тепла. Температурний рівень рекуперованої енергії визначає можливі області практичного застосування, а отже, і її вартість.

The highest degree of efficiency is generally obtained from water-cooled installations. This works when the compressor installation's hot cooling water outlet is connected to equipment demanding heat. For example, the existing heating boiler's return circuit.

Recovered waste energy can be utilized year round. Different compressor designs have different prerequisites. In some situations requiring a large and peaking heat flow, long heat transport distances, or varying requirements, you can also sell recovered energy. Learn more about energy recovery in compressor installations.