Energooszczędne wytwarzanie sprężonego powietrza

Dobór i zakup systemu zasilania sprężonym powietrzem powinien być przemyślany oraz poprzedzony dokładną analizą aktualnego zapotrzebowania zakładu przemysłowego. Na rynku możemy znaleźć urządzenia zróżnicowane nie tylko pod względem mocy oraz wydajności, ale także cech związanych z energooszczędnością, która powinna być jednym z głównych kryteriów podczas wyboru rozwiązania w tym obszarze.

Warto wybierać sprężarki zużywające stosunkowo niewielką ilość energii, ponieważ potencjalny wyższy koszt inwestycji zwróci się po określonym czasie eksploatacji. W każdym elemencie systemu wytwarzania sprężonego powietrza możliwe jest znalezienie oszczędności. Prezentujemy te elementy systemu, które wpływają na energooszczędność kompleksowego rozwiązania.

Sprężarka

Ten podstawowy element odpowiedzialny za proces sprężania powietrza kryje w sobie duży potencjał związany z oszczędnościami. Po pierwsze, należy zwrócić uwagę na jego konstrukcję, od której zależy zapotrzebowanie na energię.

  • Konstrukcja i napęd sprężarki

W przypadku sprężarek tłokowych, ekonomicznym rozwiązaniem są sprężarki dwustopniowe z międzystopniową chłodnicą sprężonego powietrza. Sprężarki tłokowe jednostopniowe, których zasada działania jest praktycznie taka sama jak pompy tłokowej, wymagają dostarczenia stosunkowo większej ilości energii w stosunku do otrzymywanego powietrza na wyjściu.

Sprężarki śrubowe pozwalają na osiągnięcie wyższych oszczędności energetycznych niż ich tłokowe odpowiedniki, szczególnie w przypadku zastosowania napędu bezpośredniego, zamiast np. poprzez przekładnię zębatą.

  • Efektywność pracy

Sprawność tych urządzeń to nic innego jak stosunek ilości wytworzonego powietrza przy określonym ciśnieniu roboczym do ilości zużywanej energii. Zakłady przemysłowe ceniące sobie niską energochłonność powinny wybierać rozwiązania wyróżniające się jak najwyższą sprawnością pracy wyrażoną w [%].

  • Regulacja wydajności pracy

Stanowiska lakiernicze czy układy hydrauliczne w zakładach przemysłowych wykazują zmieniające się w czasie zapotrzebowanie na sprężone powietrze, dlatego też rozsądnym rozwiązaniem są sprężarki o zmiennej prędkości obrotowej, np. seria FLEX oraz VARIABLE marki ALMiG. Pozwala to na wyregulowanie wydajności pracy sprężarki zgodnie z aktualnym zapotrzebowaniem ze strony realizowanych procesów technologicznych. Niższa wydajność przekłada się na niższe zużycie energii elektrycznej, a to oznacza wymierne korzyści w postaci oszczędności. Wydajność sprężarek może być regulowana w zakresie od 20 do 100%, a oszczędności względem konwencjonalnych sprężarek sięgają nawet 30%.

  • Odzysk energii

To innowacyjne rozwiązania w zakresie sprężarek śrubowych, pozwalających na częściowe odzyskiwanie pierwotnie zużytej energii elektrycznej. Jest to możliwe, dzięki zastosowaniu odpowiednich wymienników ciepła, w których ogrzewana jest woda za pomocą ciepła pochodzącego z wytwarzania sprężonego powietrza. Gorące powietrze może być również bezpośrednio odprowadzone do specjalnie przygotowanych kanałów wentylacyjnych.

Rurociągi – przesyłanie sprężonego powietrza

Dostarczanie powietrza do odbiorców niesie za sobą ryzyko pojawienia się pewnych czynników negatywnie wpływających na energochłonność całej instalacji. Grubość ścianek rur ciśnieniowych powinna być precyzyjnie dobrana, zgodnie z:

  • wydajnością przepływu,
  • długością rurociągu,
  • ciśnieniem pracy.

W innym wypadku mogą pojawić się nieszczelności skutkujące stratami w ilości dostarczonego do finalnego odbiorcy sprężonego powietrza.

Rury powinny być wytrzymałe, czyste oraz szczelne, dlatego zaleca się stosowanie rur ze stali nierdzewnej, miedzi, stali ocynkowanej lub tworzywa. Wysoka jakość materiału oraz innowacyjny rodzaj połączeń całego rurociągu (zamiast konwencjonalnych połączeń gwintowanych) gwarantuje niski poziom nieszczelności, a co za tym idzie marnotrawstwa.

Straty jasno prezentuje przykład – przy założeniu, że sprężarka pracuje z mocą 50 kW, a nieszczelności sięgają 20%, straty w kosztach energii elektrycznej w ciągu roku wynoszą ok. 10 000 zł przy cenie energii 0,5 zł/kWh i 2000 h pracy.

Źródło: Almig – Sprężarki powietrza