Jak obniżyć rachunki za prąd w zakładzie przemysłowym?

Drastyczne podwyżki cen prądu, będące efektem gwałtownych przemian na rynku surowców energetycznych, dają do myślenia wielu przedsiębiorcom. Wizja rosnących kosztów energii napawa strachem zwłaszcza właścicieli średnich i dużych zakładów przemysłowych. Problem nie ominie niestety przedsiębiorstw, które funkcjonują w oparciu o systemy pneumatyczne. Bo choć powietrze jest dobrem naturalnym, powszechnie dostępnym i darmowym, to procesy przekształcania go w medium robocze wymagają energii elektrycznej. Warto nie poprzestawać na myśleniu i zacząć działać. Droga do efektywności energetycznej nie jest tak kręta, jak może się wydawać. Wymaga jednak wdrożenia konkretnych rozwiązań i konsekwentnego przestrzegania trzech nadrzędnych zasad, które pozwolą skutecznie zminimalizować negatywny wpływ podwyżek cen energii na sytuację finansową Twojej firmy. Zastanawiasz się, jak zmniejszyć rachunki za prąd w swoim zakładzie pracy? Sprawdź, jakie masz możliwości!

 

1. Zużywaj mniej - sprawność energetyczna sprzętu pneumatycznego

W obliczu realnego ryzyka kryzysu finansowego, inwestycje w nowe wyposażenie zwykle nie kojarzą nam się z oszczędnością. Jednak wnikliwa kalkulacja, która uwzględnia zarówno wydajność energetyczną posiadanych urządzeń, jak i rosnące ceny energii elektrycznej, może całkowicie zmienić nasz punkt widzenia. Cena nowego kompresora może bowiem okazać się znacznie niższa niż stale zwiększające się koszty eksploatacji aktualnie używanego sprzętu. Szczególnie, jeśli weźmiemy pod uwagę fakt, że koszt energii elektrycznej stanowi ponad 70% ogólnych wydatków związanych z użytkowaniem sprężarki. Koszt jej zakupu to zaledwie 15% całości.

Sprawdź energooszczędne rozwiązania, na które warto zwrócić uwagę podczas wyboru kompresora do zastosowań przemysłowych! Szeroki wachlarz takich propozycji oferuje np. polska firma Airpress - ceniony producent wysokiej jakości sprzętu pneumatycznego.

 

Kompresor śrubowy na miarę przyszłości

Kompresory śrubowe projektowane są z myślą o zastosowaniach przemysłowych, nic więc dziwnego, że to właśnie w tej grupie sprężarek łatwiej o sprzęt, który pozwala rozsądnie gospodarować energią elektryczną. Decydując się na zakup nowego kompresora śrubowego, zwróć jednak uwagę na kilka szczegółów, które wiele mówią o efektywności energetycznej sprzętu pneumatycznego. Taka wiedza pozwoli Ci również ocenić sprawność posiadanego już urządzenia.

 

Napęd silnika

Na rynku dostępnych jest wiele modeli kompresorów śrubowych wyposażonych w silniki na przełożeniu pośrednim. Nie każdy wie, że przełożenie napędu potrafi zużywać nawet 4% wytwarzanej przez silnik energii - o tyle mniej trafia do modułu śrubowego. Wszystkie kompresory śrubowe Airpress z serii APS X [zobacz: https://airpress.pl/sprezarka-srubowa/serie/aps-x] wyposażone zostały w wysokiej klasy silniki z napędem bezpośrednim 1:1. Takie rozwiązanie gwarantuje wysoki poziom ekonomii pracy i wydajności energetycznej - 100% energii generowanej przez silnik napędza moduł śrubowy sprężarki. Dzięki temu produkcja optymalnej ilości sprężonego powietrza, potrzebnej do sprawnego funkcjonowania zakładu, kosztuje mniej.

 

Silnik z napędem bezpośrednim 1:1

 

Rodzaj i klasa silnika

To również ważne elementy, które należy wziąć pod uwagę podczas oceny efektywności energetycznej kompresora. Silniki synchroniczne osiągają wyższą wydajność (średnio o 5-8%), ale charakteryzują się także niższym zużyciem energii elektrycznej (o ok. 8%). Z kolei klasyfikacja sprawności energetycznej (określona w normie IEC 60034-30-1, w Polsce: PN-EN 60034-30-1) mówi o tym, w jakim stopniu silnik przetwarza energię elektryczną na rzeczywistą moc mechaniczną. Decydując się na zakup kompresora do zastosowań przemysłowych, szukaj urządzeń wyposażonych w silniki klasy IE3 lub IE4.

 

Silnik synchroniczny z magnesami trwałymi

 

 

Moduł śrubowy

Ostatnim rozwiązaniem, którym warto się zainteresować w kontekście energooszczędności, są dwustopniowe moduły śrubowe. Dzięki temu, że dwuetapowy proces sprężania gazu jest procesem izotermicznym, sprężarka dwustopniowa osiąga wyższą wydajność przy takich samych kosztach zasilania. W praktyce więc możesz śmiało zastąpić swój kompresor modelem o teoretycznie niższej mocy silnika (a więc i niższym poborze prądu), ale uzbrojonym w dwustopniowy moduł śrubowy. Marka Airpress wyposażyła w takie moduły część swoich kompresorów śrubowych zmiennoobrotowych (w ofercie oznaczone symbolem 2IVR), które generują o 15% więcej medium roboczego niż klasyczne modele jednostopniowe, przy identycznych kosztach energii.

 

Dwustopniowy moduł śrubowy

 

Jeśli zależy Ci na zaawansowanym sprzęcie projektowanym z myślą o najwyższym potencjale oszczędności energii i optymalizacji kosztów, skieruj swoją uwagę właśnie na sprzęt pneumatyczny, który wykorzystuje technologię zmiennoobrotową.

 

Kompresor śrubowy zmiennoobrotowy - maksimum oszczędności

Kompresory zmiennoobrotowe wyposażone są w falownik (ang. inverter), który steruje pracą silnika i reguluje jego prędkość obrotową stosownie do aktualnego zapotrzebowania systemu. W praktyce oznacza to, że wraz z jego spadkiem, kompresor zmniejsza swoją wydajność, a tym samym pobiera wyłącznie tyle energii, ile jest potrzebne do sprawnego funkcjonowania systemu w danym momencie. Pozwala to uniknąć kosztownej “nadprodukcji” medium roboczego, co znacznie obniża miesięczne rachunki. Dodatkowo, falownik gwarantuje zmniejszenie prądu rozruchowego do absolutnego minimum, co przekłada się na niższy pobór energii podczas uruchamiania kompresora.

 

Falownik w kompresorze śrubowym zmiennoobrotowym

 

Firma Airpress produkuje swoje kompresory inwerterowe już od ponad 10 lat, a ich parametry techniczne są stale ulepszane [pełną ofertę tego sprzętu znajdziesz tutaj: https://airpress.pl/sprezarka-srubowa/zmiennoobrotowe]. Sprężarki tej serii wyposażone są w wysokiej jakości silniki synchroniczne z magnesami trwałymi. Są to silniki o klasie energetycznej IE3 (Premium) oraz IE4 (Super Premium) - w zależności od modelu. Regularnie przeprowadzane testy sprawności dowodzą, że sprężarki z falownikiem serii IVR zużywają nawet do 40% mniej energii elektrycznej w porównaniu do kompresorów stałoobrotowych o tej samej mocy silnika. Możesz więc być pewien, że warto zainteresować się technologią zmiennoobrotową, jeśli zależy Ci na obniżeniu rachunków za prąd.

 

Właściwa eksploatacja sprzętu pneumatycznego

Pamiętaj, że nawet urządzenie o najwyższym stopniu sprawności energetycznej nie będzie generować satysfakcjonujących oszczędności, jeśli nie będzie prawidłowo użytkowane. Zadbaj więc o właściwą eksploatację sprzętu pneumatycznego w Twoim przedsiębiorstwie.

Przede wszystkim bezwzględnie unikaj sztucznego zawyżania ciśnienia pracy sprężarki do maksimum jej możliwości. Sam fakt, że Twój kompresor śrubowy osiąga maksymalne ciśnienie o wartości 10 barów, nie oznacza wcale, że takie ciśnienie jest niezbędne do zachowania optymalnej wydajności systemu. Koniecznie dokładnie zweryfikuj zapotrzebowanie w Twoim zakładzie i do niego dostosuj ciśnienie pracy kompresora. Wzrost tego ciśnienia o 1 bar powoduje wzrost poboru energii aż o 7%. W praktyce jednak zwiększa to jedynie rachunki za prąd, nie zaś rzeczywistą wydajność systemu. W rezultacie wydajesz więcej, ale zupełnie niepotrzebnie.

Dobrą praktyką w systemach zasilanych przez więcej kompresorów jest również prawidłowy dobór urządzeń, który zagwarantuje odpowiednią logikę ich pracy. Sprężarki, które nie są w stanie właściwie współpracować i płynnie się uzupełniać, stwarzają równie kosztowne ryzyko nadprodukcji medium roboczego. Dlatego wybieraj urządzenia kompatybilne pod względem układów sterowania (tj. wyposażone w sterowniki wykorzystujące ten sam protokół komunikacyjny). Pozwoli Ci to połączyć wszystkie urządzenia w logiczną sieć i skutecznie optymalizować koszty produkcji sprężonego powietrza w Twojej firmie. Prawidłowa logika pracy urządzeń pneumatycznych to źródło naprawdę imponujących oszczędności!

 

2. Nie marnuj - odzysk ciepła w ramach instalacji pneumatycznej

Nie każdy zdaje sobie sprawę z tego, że podczas procesów sprężania powietrza, ponad 90% energii elektrycznej pobranej przez silnik przekształca się w ciepło. Energia cieplna jest najczęściej beztrosko marnowana, przepada bowiem jako jeden z odpadów produkcyjnych. Nie każdy również wie, że wcale nie musi tak być! Istnieją systemy odzysku ciepła dla instalacji pneumatycznych, które umożliwiają efektywne zagospodarowanie i ponowne wykorzystanie tej energii do innych celów. W rezultacie za prąd płacisz tyle samo, ale służy Ci on już nie tylko do produkcji sprężonego powietrza!

 

Płytowy wymiennik ciepła

Jednym z dostępnych rozwiązań jest odzysk ciepła z obwodu olejowego kompresora. Podczas pracy modułu śrubowego olej nagrzewa się do bardzo wysokiej temperatury, którą można “przechwycić”. Taką możliwość daje zintegrowany płytowy wymiennik ciepła, który może odzyskiwać nawet 70% energii cieplnej powstałej podczas pracy sprężarki. Odzyskaną w ten sposób energię możesz wykorzystać np. do podgrzewania wody technologicznej oraz użytkowej. Biorąc pod uwagę fakt, że chłodnica oleju marnotrawi mnóstwo energii, wykorzystując tę technologię nie tylko ograniczasz straty, ale jednocześnie obniżasz koszty utrzymania zakładu. Warto zwrócić uwagę na rodzaj wymiennika. Firma Airpress w swoich systemach wykorzystuje wyłącznie płytowe wymienniki ciepła lutowane miedzią (będącą lepszym nośnikiem ciepła), dzięki czemu efektywność odzysku jest większa.

 

Płytowy wymiennik ciepła lutowany miedzią

 

System połączeń wentylacyjnych

Równie atrakcyjnym rozwiązaniem jest odpowiednio rozmieszczony i zintegrowany z kompresorem system połączeń wentylacyjnych. Umożliwia on bezpośrednie przekierowanie ciepłego powietrza ze sprężarki do ogrzewania pomieszczeń w Twoim zakładzie, przy pomocy specjalnych kanałów wylotowych. Taki system pozwala odzyskać całą energię cieplną generowaną podczas procesów chłodzenia. Dzięki temu znacznie obniżysz koszty ogrzewania, szczególnie dotkliwe zimą i późną jesienią.

 

Kanał wentylacyjny – system odzysku ciepła z kompresora

 

3. Ograniczaj straty - audyt systemu sprężonego powietrza

Najczęstszym źródłem strat energii są straty powietrza na instalacji. Ich przyczyną są zwykle nieszczelności lub ubytki w obrębie rurociągów. Oznaczają one nie tylko marnotrawstwo energii wykorzystanej na produkcję medium, które częściowo przepada, ale również spadek ciśnienia w systemie sprężonego powietrza. Ten spadek musi zostać uzupełniony przez zwiększone obroty pracy kompresora, wymuszane przez tzw. “sztuczne zapotrzebowanie”. W rezultacie tracisz więc podwójnie. I nie są to małe straty!

Nieszczelności o łącznej wielkości 4 mm, przy założeniu średniego ciśnienia w instalacji na poziomie 7 barów, generują stratę 1,2 m3 medium roboczego na minutę. W ciągu 8-godzinnego dnia pracy tracisz więc prawie 580 m3 sprężonego powietrza. Przy i tak nieco zaniżonych cenach prądu, taka strata kosztuje Cię prawie 4000 zł miesięcznie, nie licząc zwiększonego poboru prądu w ramach pracy kompresora. Nie trzeba tłumaczyć, jak ogromne są to straty przy większej ilości ubytków i nieszczelności! Tych zaś potrafi być mnóstwo, a znaczna ich część bywa praktycznie niedostrzegalna.

Dlatego podczas projektowania i montażu systemu sprężonego powietrza nie warto oszczędzać na jakości materiałów. Firma Airpress w swoich instalacjach stosuje bezszwowe rury aluminiowe, wysoce odporne na korozję i innego rodzaju uszkodzenia. W tego typu systemy transportowe naprawdę warto zainwestować, jeśli chcemy uniknąć przykrych konsekwencji niewłaściwie rozumianych oszczędności.

Zaleca się też regularnie przeprowadzać audyt systemu sprężonego powietrza - najlepiej raz w roku, a na pewno nie rzadziej niż co 2 lata. Fachowcy Airpress dysponują zaawansowaną, specjalistyczną aparaturą, która pozwala skutecznie lokalizować nawet niesłyszalne dla ludzkiego ucha nieszczelności. Wieloletnie doświadczenie profesjonalistów w dziedzinie audytu systemów pneumatycznych dowodzi, że problemu strat powietrza naprawdę nie warto bagatelizować. Szczególnie w obliczu nieprzewidywalnego kierunku zmian na rynku energii elektrycznej.