V současnosti prakticky všechny výrobní podniky ze všech oborů využívají stlačený vzduch ve své technologii. Od automotiv oborů, strojírenství, slévárny, farmacie, elektrárny i potravinářské provozy a další.
Pro mnohé může být překvapující, že kompresorovny, které stlačený vzduch vyrábí, jsou nejvýznamnějšími stabilními spotřebiči elektrické energie. V průměru totiž spotřeba elektřiny pro stlačování vzduchu nejen ve vyspělých průmyslových zemích, ale i celosvětově, tvoří okolo 10-ti % spotřeby veškeré elektřiny v průmyslu. Toto překvapivě vysoké číslo je dáno právě využitím pro mnoho aplikací.
Na stlačený vzduch je možno pohlížet jako na něco, co je okolo nás a je to zadarmo. Toto je však velmi chybný pohled, protože na stlačení vzduchu potřebujeme velké množství energie. Stlačený vzduch je tedy především energie, a to velmi drahá, díky poměrně malé účinnosti její přeměny ze vstupní elektřiny.
Pokud se podíváme na složení nákladů na stlačení 1 m3 vzduchu, a to na nejvíce obvyklých 7 barů přetlaku, vychází podíl energie na přibližně 80 % všech nákladů, zbývajících 20 % se rozdělí mezi pravidelný servis a náklady na opotřebení zakoupených strojů (kompresorů) a jejich amortizaci. Díky přeměně energie se tak vzduch stává jednou z nejdražších energií. Bohužel realita hospodaření s ním není dobrá, a i v současné době zdražování energií mnoho výrobních podniků nesleduje náklady a spotřebu stlačeného vzduchu, přestože ostatní energie – elektřina, plyn, voda jsou sledovány. Největší spotřebič elektřiny je tak velmi často zcela bez kontroly.
U kompresorů a stlačeného vzduchu platí podobně jako u aut se spalovacím motorem, že mají tabulkovou spotřebu energie uvedenou v manuálech správně, ale platnou pouze v ideálních laboratorních podmínkách. Cena 1 m3 vzduchu se odvíjí od měrné spotřeby energie – tedy kolik kWh potřebuji na stlačení 1 m3 vzduchu. Běžné hodnoty měrné spotřeby se pohybují mezi 0,095 a 0,12 kWh/m3, což znamená, že při současných cenách elektřiny okolo 3 až 4 Kč/kWh (přičemž také záleží na tom, jestli započteme do ceny i položky za distribuci a platby za kapacitu) může být náklad na stlačení 1 m3 okolo 0,5 Kč/1 m3. Realita je však velmi často zcela jinde, díky nevhodným provozním podmínkám, zastaralým strojům a bohužel právě díky neznalosti a minimálnímu sledování nákladů. Obdobně jako u automobilů se i u kompresorů výrazně mění spotřeba energie dle provozního režimu. I auto při stabilních 80 km/h bude mít zcela jinou spotřebu, než v městském provoze nebo na dálnici při 150 km/h. Kompresory jsou na tom stejně.
Základem možných úspor je vždy znát realitu, tedy kolik mě výroba stlačeného vzduchu stojí a v jakém režimu kompresory běhají. Tedy znát náklady na výrobu. Toto je možno provádět jednorázovou podrobnou analýzou, na základě, které se vyhodnotí aktuální stav a navrhnou možné změny. Tuto analýzu provádíme, jak jednorázově pro zjištění stavu, tak opakovaně i pro zjištění změn v čase, protože i změna režimu výroby, plánované rozšíření nebo zmenšení provozu může mít výrazný vliv na efektivitu provozu. Pro většinu podniků je však velmi důležité i dlouhodobé sledování nákladů, obdobně jako u jiných energií. Pro tyto případy je možné systém osadit měřením spotřeby stlačeného vzduchu jak na centrální výstup z kompresorovny, tak i na podružné provozy nebo i jednotlivé stroje a linky. Tyto měřiče zajistí informace v dlouhodobém horizontu. Pokud se zároveň měří i spotřeba elektřiny, je možno dlouhodobě sledovat měrnou spotřebu, tedy náklad na stlačení 1 m3 vzduchu. Toto je nejdůležitější parametr pro sledování efektivity. Mnohým analýza otevře oči a zjistí, že například víkendovým provozem velkých kompresorů, které jedou jen na 10 % své kapacity, měrná spotřeba stoupla na trojnásobek, tedy stejně, jako kdybychom jezdily na nákup do supermarketu kamionem.
Druhým nejvýznamnějším krokem pro zjištění nákladovosti výroby stlačeného vzduchu je dlouhodobé sledování úniků v netěsnostech, a především pak jejich odstraňování. Na grafech spotřeby vzduchu, které vidíme z průtokoměrů je mnohdy možné vyčíst množství úniků v době, kdy výroba stojí, tedy o přestávkách nebo víkendovém odstavení výroby. Realita podniků, a nezáleží příliš na stáří podniku, je v únicích bohužel velmi špatná. Nejčastěji se pohybují ztráty mezi 10 až 30 ti % vyrobeného vzduchu. Vyskytují se ale i podniky se ztrátami 50 až 60 % vyrobeného vzduchu. Pokud se vrátíme k tomu, že vzduch stlačíme velmi draze a pak jej navíc bez užitku necháme utéct netěsnostmi, je toto extrémně nákladná záležitost, pro větší podniky vyčíslitelná i v mnoha milionech Kč za rok.
Na náklady stlačeného vzduchu má vliv i jeho distribuce pomocí rozvodů, tlakové ztráty, efektivita spotřebičů vzduchu, jako jsou například ofuky a také udržení a sledování jeho kvality. Toto jsou však oblasti na další články z tohoto oboru.
Jaký postup tedy doporučit:
- Pomocí odborné analýzy zmapovat stav kompresorovny z pohledu nákladů výroby na stlačený vzduch v Kč/m3 s následným návrhem opatření.
- Zmapovat celkové náklady na stlačování vzduchu – spotřebu elektřiny v Kč/rok.
- Zmapovat celkové úniky v netěsnostech, což lze mnohdy provést společně s prvotní analýzou.
- Provést prvotní vyhledání úniků pomocí ultrazvukového detektoru na jednotlivých místech, za provozu.
- Následně provést jejich odstranění.
- Detekci úniků zavést jako pravidelnou opakující se činnost, například 1x ročně.
- Zavést trvalý monitoring spotřeby vzduchu a elektřiny v kompresorovně.
- Zavést sledování kvality stlačeného vzduchu – měření tlaku a vlhkosti a případně dle nároků provozu i obsahu nečistot – prachu a oleje.
- Zavést opakovaný odborný audit s využitím podrobné analýzy obdobně jako bod 1.
- Dle velikosti provozu zavést měření spotřeby jednotlivých úseků nebo linek a také zavést odpovědnost a motivaci osob za spotřebu a úniky.
Závěrem můžeme potvrdit, že pokud se započnou dle tohoto postupu realizovat opatření, mnohdy následně poklesnou náklady na stlačený vzduch na polovinu i méně. Zároveň i potenciál úspor kompresoroven na produkci CO2 je celosvětově významný, a to okolo 2 až 3 %. Je třeba podotknout, že každý provoz je specifický, a v každé firmě jsou zjištěná opatření odlišná. V tomto článku je však poukázáno na obecně platné a pro ekonomiku firmy nejdůležitější poznatky, které můžeme z praxe v mnoha případech potvrdit.
V případě zájmu firma Conde Technik s.r.o. pro Vás zrealizuje nezávislé posouzení stavu celého systému s návrhem opatření na základě našich dlouholetých zkušeností a také je možné provést dodávku a instalaci měření a zavedení trvalého sledování nákladovosti výroby stlačeného vzduchu i dalších energií.
CONDE Technik s.r.o.
Milénova 131/7, 638 00 Brno
Tel: +420 511 146 000-1
E-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.
www.conde.cz
www.csinstruments.cz
