Иако је сам ваздух бесплатан, производња, третман и дистрибуција компримованог ваздуха троше значајне количине енергије и подразумевају значајне трошкове. Статистички, за генерисање 1 коњске снаге компримованог ваздуха потребно је приближно 8 коњских снага електричне енергије. Док је ефикасност конверзије енергије релативно ниска, употреба компримованог ваздуха у индустријском сектору далеко премашује потрошњу електричне или хидрауличне енергије. То је због многих јединствених предности компримованог ваздуха, што га чини незаменљивом компонентом индустријских апликација.
Међутим, ефикасно коришћење компримованог ваздуха зависи од његове производње по најнижим могућим трошковима уз минимизирање отпада. Трошкови енергије представљају најзначајнији издатак-који покрива производњу, дистрибуцију и одржавање система који испоручује чист, сув ваздух под стабилним притиском. У пракси, трошкови енергије често су далеко већи од почетне набавне цене компресора када се узме у обзир укупна цена власништва.
У прошлости, када су цене електричне енергије биле ниске, многи произвођачи су мало обраћали пажњу на трошкове компримованог ваздуха. Ипак, како цене енергије стално расту, компаније су биле принуђене да пре{1}}процене оперативне трошкове својих система за компримовани ваздух и траже нове начине за смањење трошкова. Замислите произвођача који ради са компресором од 200-коња непрекидно – 24 сата дневно, 365 дана у години. По цени електричне енергије од 0,03 долара по киловат-сату (кВх), годишњи трошак електричне енергије износио је 41.273 долара. Међутим, како су се цене попеле на 0,10 долара по кВх, годишњи трошак за исти компресор нарастао је на 137.578 долара. Са растућим трошковима енергије, менаџери објеката све више схватају да је смањење трошкова компримованог ваздуха критично питање које захтева хитну пажњу.
1.0 Фактори који доприносе губитку трошкова у системима компримованог ваздуха
Отпад је главни покретач трошкова у системима компримованог ваздуха. Постоје три главна узрока отпада: цурење, прекомерна вештачка потражња и неправилна употреба.
1.1 Цурење: Примарни извор отпада компресованог ваздуха
Цурења су најочигледнији узрок отпада компресованог ваздуха. Настају када компримовани ваздух струји ка области нижег{1}}притиска; молекули ваздуха ће побећи кроз сваки отвор који је довољно велики. Брзина цурења се повећава како се повећава разлика притиска између компримованог ваздуха и атмосфере. Старење, кородирани цевовод и навојни спојеви пружају главне могућности за појаву таквих цурења. Ниско{5}}брзо-прикључци и пластична или гумена црева, нарочито, често стварају пукотине услед старења, вибрација или хемијске корозије, што све доводи до отпада компресованог ваздуха.
У ствари, отприлике 80% цурења је нечујно; ова „невидљива“ цурења често остају непримећена и непоправљена. На пример, при притиску од 100 пси, цурење од четвртине-инча троши 104 кубна стопа компримованог ваздуха у минути, што је еквивалентно потрошњи електричне енергије од 25 коњских снага.
[Трошкови енергије (УСД/годишње)=коњске снаге мотора к 0,746 к радни сати (годишње) к стопа електричне енергије (УСД/кВх) / ефикасност мотора]
На основу ове формуле, под претпоставком да цурење траје 8.760 сати годишње, годишњи трошак електричне енергије износио би приближно 17.000 долара - значајан губитак ако се цурење не реши [Извор: Министарство енергетике САД, 2022.].
Истраживање о америчким производним погонима указује на просечну стопу цурења од 30%, што резултира годишњим отпадом од чак 3,2 милијарде долара [Извор: Министарство енергетике САД, 2022.]. Стога, инспекција и благовремено отклањање цурења може значајно смањити потрошњу електричне енергије и оперативне трошкове.
1.2 Прекомерна вештачка потражња: Претерано висок радни притисак
Отпад због вештачке потражње првенствено потиче од рада опреме са компримованим ваздухом под притисцима већим од потребног. На пример, ако пнеуматски цилиндар захтева 1 кубни метар ваздуха да би завршио ход, повећање притиска система са 80 псиг на 100 псиг доводи до тога да цилиндар троши више ваздуха (1,21 кубних стопа). Сходно томе, рад на притисцима изнад оптималног нивоа који захтева пнеуматска опрема доводи до значајног повећања потрошње ваздуха.
Решења:
1.2.1 Оптимизација притиска у систему и рад на најнижем могућем притиску може смањити губитак ваздуха узрокован прекомерним радним притиском. На пример, снижавање притиска на 80 пси уместо на 100 пси ефикасно смањује потрошњу компримованог ваздуха и, заузврат, смањује трошкове.
1.2.2 Набавка опреме већег{1}}капацитета: Ако постојећи систем компримованог ваздуха више не може да задовољи велику потражњу опреме, треба размотрити куповину машина са већим капацитетом протока. Опрема дизајнирана за веће брзине протока може да испоручи потребан проток ваздуха при нижим притисцима, чиме се минимизира отпад повезан са радом под високим{3}}притиском. Овај приступ не само да смањује потрошњу енергије већ и побољшава стабилност и ефикасност система.
1.3 Неправилна употреба: компримовани ваздух као замена за друге изворе енергије
Коришћење компримованог ваздуха за чишћење подручја или напајање не-пнеуматске опреме је уобичајен облик злоупотребе. На пример, коришћење компримованог ваздуха за уклањање остатака испод машина често би се могло постићи економичније метлом, електричним вентилатором за лишће, вентилатором или другим алатима. Ослањање на компримовани ваздух у овим сценаријима доводи до високих трошкова и ниске ефикасности.
решење:
Предузећа треба да редовно проверавају своје системе компримованог ваздуха како би се уверили да се ресурс не користи за непотребне задатке. Замена компримованог ваздуха са исплативијим-изворима енергије може да смањи потрошњу енергије и дугорочне{2}}трошкове рада.
2.0 Како избећи расипање и смањити трошкове?
Најефикаснији начин да се смањи губитак компримованог ваздуха је спровођење свеобухватне процене система. Ово се може постићи ангажовањем стручњака за компримовани ваздух да изврше темељну инспекцију, идентификују изворе цурења, прекомерну ручну употребу и неправилне примене и дају препоруке за побољшање.
Применом ових побољшања, предузећа могу да смање отпад у три кључне области-цурења, ручне употребе и неправилне примене-и на тај начин смањују укупне трошкове система компримованог ваздуха и побољшавају енергетску ефикасност.
3.0 Закључак
Као витални извор енергије, компримовани ваздух подразумева значајне трошкове који се не могу занемарити. Оптимизацијом система компримованог ваздуха-минимизирањем цурења, подешавањем радних притисака и елиминисањем неправилне употребе-предузећа могу значајно да смање своје трошкове компримованог ваздуха. Усред растућих цена енергије и све строжих еколошких прописа, усвајање ефикасних мера{4}}уштеде енергије постало је од суштинског значаја за смањење трошкова и повећање конкурентности.
За производни сектор, оптимизација управљања компримованим ваздухом не само да доноси значајне уштеде енергије, већ и повећава ефикасност производње и продужава животни век опреме, служећи као кључни корак ка одрживом развоју.