Ο πεπιεσμένος αέρας αντιπροσωπεύει συνήθως ένα σημαντικό μέρος του συνολικού ενεργειακού κόστους για βιομηχανικούς παραγωγούς - συνήθως περίπου 12% και μπορεί να φτάσει έως και το 40% σε ορισμένα εργοστάσια. Αυτό σημαίνει ότι κάθε σχετική εξοικονόμηση ενέργειας που επιτυγχάνεται, έχει μεγάλη επίπτωση στη συνολική κατανάλωση και στις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα.
Οι παρακάτω δέκα συμβουλές βέλτιστης πρακτικής θα βοηθήσουν στη μείωση του ενεργειακού κόστους κάνοντας μια εγκατάσταση αποδοτικότερη
- Μειώστε τις άφορτες ώρες λειτουργίας
Η ζήτηση αέρα σε ένα βιομηχανικό δίκτυο πεπιεσμένου αέρα έχει συνήθως αρκετές διακυμάνσεις. Η επισήμανση κι εκμετάλλευση αυτών των μοτίβων για τη μείωση των άφορτων ωρών λειτουργίας είναι ένα πρώτο βήμα για τη βελτιστοποίηση της ενεργειακής απόδοσης.
Εάν υπάρχουν πολλοί συμπιεστές, τότε θα πρέπει να ρυθμιστούν ώστε αυτό να γίνεται αυτόματα. Αν όμως δεν υπάρχει κεντρικός ελεγκτής, τότε τα εύρη πίεσης λειτουργίας των αεροσυμπιεστών θα πρέπει να ρυθμιστούν κλιμακωτά και να σταματούν τις μηχανές όταν επιτευχθεί η ζητούμενη πίεση. Οι περισσότεροι ενσωματωμένοι αυτοματισμοί, έχουν τη λειτουργία έναρξης- διακοπής. Εάν οι αεροσυμπιεστές αφεθούν σε λειτουργία χωρίς φόρτιση, μετά το πέρας λειτουργίας της γραμμής παραγωγής, εξακολουθούν να καταναλώνουν έως και το 25% της κατανάλωσης ενέργειας πλήρους φορτίου. Επιπλέον, εάν υπάρχουν διαρροές στο σύστημα, αυτοί ενδέχεται να λειτουργούν περιστασιακά, καταναλώνοντας ακόμη περισσότερο.
Όσο μικρότερος είναι ο χρόνος παραγωγής, τόσο περισσότερη εξοικονόμηση μπορεί να γίνει με διακοπή λειτουργίας των αεροσυμπιεστών. Εάν η παραγωγή απλώς μειωθεί, μια λύση είναι η απομόνωση των τμημάτων εργοστασίου που δε λειτουργούν.
2) Εξαλείψτε τις διαρροές αέρα
Οι διαρροές είναι η σημαντικότερη πηγή ενεργειακών απωλειών στα παλιά δίκτυα. Εκτιμάται ότι έως και 20% της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας χάνεται λόγω διαρροών.
3) Μειώστε το εύρος πίεσης λειτουργίας
Κατά κανόνα και για τους περισσότερους αεροσυμπιεστές, η μείωση της πίεσης κατά 1 bar (14,5 psi) θα μπορούσε να οδηγήσει σε εξοικονόμηση 7% στην κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας. Οι ρυθμίσεις πίεσης πρέπει να προσαρμοστούν έως ότου επιτευχθεί η χαμηλότερη πίεση και το εύρος λειτουργίας να μειωθεί χωρίς να επηρεαστεί η παραγωγική λειτουργία.
Για κεντρικά συστήματα που χρησιμοποιούν πολλαπλούς συμπιεστές, χρησιμοποιώντας έναν κεντρικό ελεγκτή, το δίκτυο μπορεί να ρυθμιστεί να λειτουργεί σε ένα στενό εύρος πίεσης που θα εξασφαλίζει ότι το δίκτυο ταιριάζει με τις ανάγκες. Ο ελεγκτής μπορεί επίσης να επιτρέψει στους υπεύθυνους παραγωγής να δημιουργήσουν χειροκίνητα ή αυτόματα δύο διαφορετικές ζώνες πίεσης λειτουργίας για τη βελτιστοποίηση της χρήσης ενέργειας σε διαφορετικές περιόδους, μειώνοντας δραστικά το ενεργειακό κόστος σε περιόδους χαμηλής παραγωγής. Επίσης, η μείωση της πίεσης του συστήματος μειώνει την επίδραση των διαρροών. Μείωση πίεσης 1 bar μειώνει την επίδραση των διαρροών αέρα κατά 13%.
4) Μετατρέψτε τη θερμότητα συμπίεσης σε χρήσιμη ενέργεια με ανάκτηση θερμότητας
Ένας τομέας που προσφέρει στους βιομηχανικούς παραγωγούς μια σημαντική ευκαιρία για εξοικονόμηση, είναι η ανάκτηση της αποβαλλόμενης θερμότητας από τους αεροσυμπιεστές. Χωρίς ανάκτηση, αυτή χάνεται στο περιβάλλον μέσω του συστήματος ψύξης και της ακτινοβολίας. Η ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που μπορεί να ανακτηθεί εξαρτάται από το μέγεθος του συμπιεστή και τις ώρες λειτουργίας. Τυπικά ποσοστά ανάκτησης κυμαίνονται μεταξύ 70-94%. Εκτιμάται ότι το 90% όλων των βιομηχανικών αεροσυμπιεστών που χρησιμοποιούνται θα μπορούσαν να εξοπλιστούν με συστήματα ανάκτησης θερμότητας.
Για να φανεί το τεράστιο ανεκμετάλλευτο δυναμικό της ανάκτησης θερμότητας πεπιεσμένου αέρα, υπολογίζεται ότι η τεχνολογία ανάκτησης θερμότητας συμπιεστή θα μπορούσε να εξοικονομήσει 2% της συνολικής βιομηχανικής κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας! Εάν αυτή η στατιστική δεν είναι αρκετά συγκλονιστική, σύμφωνα με σχετική μελέτη στο Ηνωμένο Βασίλειο, θα προέκυπτε σε αυτή χώρα μείωση των εκπομπών αερίων θερμοκηπίου ίση με αυτή από 913.000 αυτοκίνητα ετησίως ή ηλεκτρική ενέργεια για τις ανάγκες 1,5 εκατομμυρίων νοικοκυριών ετησίως!
Σημ.: Περίπου το 70% της ενέργειας ανακτάται από κοχλιοφόρους συμπιεστές με έγχυση λαδιού και έως και 94% από τους κοχλιωτούς υδρόψυκτους.
5) Βεβαιωθείτε ότι έχει εγκατασταθεί το σωστό μέγεθος αεροσυμπιεστή
Η επιλογή αεροσυμπιεστή με λάθος μέγεθος για μια εγκατάσταση μπορεί να οδηγήσει σε προβλήματα παραγωγής και σε αυξημένο κόστος λόγω σπατάλης ενέργειας. Κατά την επιλογή ενός συμπιεστή, θα πρέπει να γίνουν οι εξής ερωτήσεις:
Ποια θα είναι η χρήση;
Ποια θα είναι η απαιτούμενη παροχή αέρα;
Ποια είναι η ελάχιστη απαιτούμενη πίεση λειτουργίας
Χρειάζεται καθαρός ή/και ξηρός αέρας;
Πόσες ώρες ετησίως θα λειτουργεί ο αεροσυμπιεστής;
Πόσες είναι οι βάρδιες εργασίας;
Υπάρχει διαφορά στη ζήτηση ανάμεσα στις βάρδιες;
Υπάρχουν σχέδια επέκτασης;
Έχοντας τις σχετικές απαντήσεις, θα πρέπει να επιλεχθεί ο αεροσυμπιεστής όχι μόνο βάσει της τιμής αγοράς, αλλά βάσει του χαμηλότερου συνολικού κόστους του κύκλου ζωής.
6) Βεβαιωθείτε ότι έχει εγκατασταθεί ο σωστός τύπος τεχνολογίας συμπιεστή.
Πολλές εφαρμογές στις βιομηχανίες τροφίμων και ποτών, ηλεκτρονικών ειδών, αυτοκινήτων, κλωστοϋφαντουργικών και φαρμακευτικών προϊόντων απαιτούν αέρα χωρίς λάδι για να εγγυηθούν την ακεραιότητα και την ποιότητα των προϊόντων (συχνά ορίζονται ως Κατηγορία 0). Η τεχνολογία πεπιεσμένου αέρα χωρίς λάδι θα συμβάλει στην αποφυγή δαπανηρών αντικαταστάσεων φίλτρων, θα μειώσει το κόστος επεξεργασίας συμπυκνωμάτων λαδιού και θα μειώσει την απώλεια ενέργειας από την πτώση πίεσης στα φίλτρα και, σε εφαρμογές τροφίμων και ποτών, τη χρήση ακριβών λιπαντικών ποιότητας τροφίμων, κλπ.
Υπάρχουν μερικοί εξαιρετικά ενεργειακά αποδοτικοί συμπιεστές χωρίς λάδι στην αγορά. Για παράδειγμα, οι περιστροφικοί αεροσυμπιεστές χωρίς λάδι προσφέρουν έως και 10% περισσότερη απόδοση και 15% χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας.
Εάν η εγκατάσταση είναι πολύ μεγάλης κλίμακας, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ένας φυγοκεντρικός συμπιεστής, καθώς αυτοί προσφέρουν ασυναγώνιστη ενεργειακή απόδοση σε εφαρμογές επεξεργασίας αέρα ή χύδην αέρα με σταθερό φορτίο, ή όταν παρέχουν βασική παροχή σε εγκαταστάσεις μικτής χρήσης.
7) Εξετάστε την περίπτωση αεροσυμπιεστή μεταβλητής ταχύτητας.
Οι περισσότερες διαδικασίες παραγωγής απαιτούν διαφορετικά επίπεδα ζήτησης σε διαφορετικές περιόδους, πράγμα που μπορεί να σημαίνει ότι ο συμπιεστής θα λειτουργεί εκτός φορτίου ή θα βρίσκεται σε αδράνεια για μεγάλα χρονικά διαστήματα. Σημαντική εξοικονόμηση μπορεί να γίνει εάν μια μονάδα μεταβλητής ταχύτητας μπορεί να αντικαταστήσει μία σταθερής ταχύτητας, παράγοντας πεπιεσμένο αέρα μόνο όταν απαιτείται. Αυτό ελαχιστοποιεί επίσης την άφορτη λειτουργία του συμπιεστή. Ένας συμπιεστής μεταβλητής ταχύτητας εξοικονομεί ενέργεια κατά μέσο όρο 35% και έως 50%.
Ένας συμπιεστής σταθερής ταχύτητας έχει σταθερό αριθμό εκκινήσεων ανά ώρα και λειτουργεί άφορτος για ορισμένο διάστημα, για να διασφαλιστεί ότι δεν θα υπερθερμανθεί. Για τους μεταβαλλόμενης ταχύτητας όμως δεν ισχύει αυτό κι επομένως μπορεί να αυξηθεί ο μέγιστος αριθμός εκκινήσεων και στάσεων ανά ώρα και να αποφευχθούν επίσης και οι μέγιστες τιμές έντασης ηλεκτρικού ρεύματος κατά την εκκίνηση.
8) Εκτελέστε επιθεώρηση του δικτύου αέρα
Η κατανάλωση πεπιεσμένου αέρα δεν πρέπει να βασίζεται στην εικασίες. Για να μάθετε πώς να αυξήσετε την αποδοτικότητα, η εγκατάσταση χρειάζεται έναν έλεγχο ή και μία πλήρη επιθεώρηση.
Το κόστος διαφέρει μεταξύ των δύο, καθώς ένας απλός έλεγχος της εγκατάστασης πεπιεσμένου αέρα μπορεί να είναι μια οπτική εξέταση. Αντίθετα, μία σε βάθος επιθεώρηση που βασίζεται στην καταγραφή δεδομένων μπορεί να κοστίσει χιλιάδες ευρώ και να χρειαστούν εβδομάδες ή μήνες για να ολοκληρωθεί, ανάλογα με το μέγεθος της εγκατάστασης και το επιθυμητό αποτέλεσμα. Οι διοικήσεις συνήθως είναι απρόθυμες να διενεργήσουν πλήρη επιθεώρηση, αλλά τα αποτελέσματα μπορεί να υπερκαλύψουν κατά πολύ το κόστος. Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε ότι τα οφέλη από τις αξιολογήσεις και τους ελέγχους δεν τελειώνουν μόνο με τη μείωση του ενεργειακού κόστους, αλλά κι από τη βελτίωση της συνολικής αποδοτικότητας της παραγωγής, επηρεάζοντας επομένως θετικά την κερδοφορία.
Δεν χρειάζεται για κάθε εγκατάσταση να γίνει πλήρης έλεγχος, μερικές φορές μια απλή επαναξιολόγηση του δικτύου μπορεί να οδηγήσει σε σημαντική εξοικονόμηση. Η αναβάθμιση μιας εγκατάστασης πεπιεσμένου αέρα μπορεί να μειώσει την κατανάλωση ενέργειας έως και κατά 250%. Εάν υπάρχει παλιός ή ακατάλληλος συμπιεστής, το κόστος αντικατάστασης είναι συχνά μικρότερο από το τρέχον κόστος λειτουργίας.
9) Αποκομίστε τα οφέλη του σύγχρονου εξοπλισμού πεπιεσμένου αέρα Οι αεροσυμπιεστές είναι μακροπρόθεσμες επενδύσεις που θα διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο σε μια επιχείρηση για τα επόμενα χρόνια. Ένα εργοστασίο συνήθως αλλάζει αεροσυμπιεστές κάθε 7-10 χρόνια, πράγμα που σημαίνει ότι η αρχική επένδυση είναι μόνο ένα κλάσμα του συνολικού κόστους λειτουργίας ενός συμπιεστή. Το 70% ή και περισσότερο του κόστους του κύκλου ζωής ενός αεροσυμπιεστή αφορά την κατανάλωση ενέργειας.
10) Μην ξεχνάτε τη σημασία της τακτικής συντήρησης Ο καλύτερος τρόπος για να εξασφαλίσετε τη διαθεσιμότητα πεπιεσμένου αέρα είναι να επενδύσετε σε τακτική προληπτική συντήρηση, η οποία θα διατηρήσει την απόδοση ενός νέου αεροσυμπιεστή ή θα βελτιώσει αυτή μιας παλαιότερης μονάδας.
Τέλος, συλλέξτε δεδομένα. Υπάρχουν εφαρμογές για άμεσο έλεγχο κι αυτόματη καταγραφή των ωρών λειτουργίας, της ηλεκτρικής ενέργειας, της πίεσης λειτουργίας, κλπ,
17/5/2021