Planificarea strategică care ia în considerare de consumul de energie și costuri a compresoarelor de aer, constituie oricum numai jumătate din problemă. Pe termen lung, numai funcționarea eficientă a sistemului de compresoare asigură producția fiabilă de aer comprimat.
Efortul de a obține o eficiență maximă a sistemului aduce triple economii: creșterea fiabilității alimentării cu aer comprimat, scăderea costurilor legate de producția aerului comprimat și scăderea semnificativă a consumului de energie.
Potențialul de economie de energie este cel puțin impresionant, studiul european „SAVE II” EU arătând amploarea economiilor potențiale care pot fi realizate: compresoarele din UE au consumat 80 miliarde kWh în anul 2000. Cel puțin 30% din această energie putea fi economisită. (fig. 1).
1 .Ce înseamnă eficiență optimă a compresoarelor?
Eficiența unui sistem de aer comprimat se reflectă în structura costurilor. Nivelul optim nu este niciodată același deoarece acesta depinde de compania respectivă și producția acesteia. Factorii critici sunt durata de funcționare a compresorului, presiunea de lucru și alți parametrii comerciali.
Exemplul ilustrat înfățișează un sistem optimizat cu compresoare răcite cu aer, pe o perioadă de funcționare de 5 ani, costuri cu energia de 8 cenți/kWh, dobândă de 6%, presiune de lucru 7,5 bar, calitatea aerului conform ISO 8573-1: conținut remanent de ulei clasa 1, conținut de praf clasa 1, conținut de apă clasa 4. Exemplul arată cum chiar și în condiții optime, consumul de energie își ia încă partea leului din costurile totale ale aerului comprimat (aproximativ 70%) (fig. 2).
Un studiu din 2003 al Universității din Coburg (fig. 3) a evidențiat ineficiența stațiilor de aer comprimat din Germania.
2. Menținerea eficienței
Oricine este interesat de sistemele de aer comprimat economice pe termen lung ar trebui să studieze cu atenție următoarele puncte:
2.1 Întreținere în funcție de cerere
Controlerele interne moderne ale compresoarelor precum SIGMA CONTROL, și sistemele de gestiune a aerului comprimat de tipul SIGMA AIR MANAGER 2, bazate pe calculatoare industriale, oferă informații exacte referitoare la intervalele la care trebuie efectuate lucrările de service pentru componentele sistemului de aer comprimat. Aceasta a permis întreținerea preventivă și lucrările de service în funcție de cerere. Rezultatul constă în costuri de întreținere mai mici, precum și eficiență și fiabilitate crescute.
2.2 Alegerea echipamentelor potrivite
Există pericolul unor false ‘economii’ în ceea ce privește producția de aer comprimat și consumul în locuri nepotrivite, de ex. utilizarea unui echipament ieftin care are nevoie de o presiune de lucru mai mare. Costul generării unei presiuni de peste 6 bar s-ar ridica repede peste nivelul prețului suplimentar plătit pentru un compresor mai eficient care lucrează la o presiune mai mică.
De aceea, în ceea ce privește specificațiile unor noi mașini productive, consumatoare de aer comprimat, presiunea necesară a aerului comprimat este la fel de importantă ca și alimentarea cu curent electric, de aceea ar trebui scrise directive pentru achiziționarea unor asemenea mașini de producție care să acopere atât alimentarea cu aer comprimat cât și cea cu energie electrică.
2.3 Cerințe noi legate de modificarea volumului producției
2.3.1 Consumul de aer comprimat
a) Modificarea producției compresoarelor de aer
În majoritatea unităților de producție, cererea de aer comprimat variază de la schimb la schimb. Dacă acest lucru nu este luat în considerare, se poate întâmpla ca după o modificare a producției compresoarele să funcționeze mult sub capacitate într-un schimb, pe când în celălalt schimb nu se poate satisface consumul – nici măcar cu compresorul de rezervă. Prin urmare, proiectarea sistemului de aer comprimat este executată pentru a se adapta la orice modificări de acest fel.
b) Extinderea producției compresoarelor de aer
În acest caz trebuie adaptate nu numai capacitatea compresorului ci și rețeaua de conducte și echipamentele de tratare a aerului pentru a putea face față cererii crescute. Se recomandă să se măsoare cu precizie și să se înregistreze consumul de aer comprimat al compresorului existent pentru a strânge suficiente informații detaliate în vederea modificării sau extinderii economice a sistemului de furnizare a aerului comprimat.
2.3.2 Fiabilitatea furnizării aerului comprimat
Este absolut normal ca în sistem să fie inclus un compresor de rezervă care să poată asigura consumul atunci când alt compresor este oprit pentru service sau este înlocuit și care să poată ajuta sistemul să facă față unor creșteri ocazionale ale cererii. Cu toate acestea, unei asemenea capacități de rezervă trebuie să îi corespundă o capacitate de rezervă în ceea ce privește tratarea aerului comprimat.
În caz contrar, calitatea aerului va avea de suferit în momentul în care compresorul de rezervă se alătură celor care funcționează continuu. De aceea, pentru fie care compresor în rezervă trebuie asigurat un sistem de tratare adecvat (uscător/ filtru).
2.3.3 Schimbarea calității aerului comprimat
Dacă este nevoie de aer comprimat de calitate mai bună atunci procedura diferă după cum sunt afectate toate sectoarele sau un singur sector. În primul caz, simpla re-echipare a stației de compresoare nu este suficientă. Conductele care au transportat aerul comprimat de calitate mai slabă trebuie curățate sau schimbate.
În cel de-al doilea caz se recomandă un tratament local al aerului comprimat care să asigure calitatea cerută. Debitul de aer prin echipamentele locale de tratare trebuie limitat. Aceasta asigură faptul că o creștere a cererii peste nivelul la care sunt dimensionate echipamentele nu duce la scăderea calității aerului comprimat.
2.4 Monitorizarea pierderilor de aer comprimat
Pierderile apar în orice rețea de aer comprimat și pot provoca pierderi considerabile de energie. Principala cauză o constituie uzura sculelor, a conexiunilor furtunurilor și a componentelor utilajelor (fig. 4).
De aceea este vital să se monitorizeze aceste probleme și să se ia măsuri prompte ori de câte ori apar. Se recomandă măsurarea regulată a pierderilor totale cu ajutorul unor sisteme moderne de control și monitorizare cum ar fi SIGMA AIR MANAGER. Dacă se înregistrează o creștere a consumului, pierderile trebuie să fie identificate și eliminate.
3. Gestiunea costurilor asigură eficiența
Datele obținute prin analiză în etapa de planificare sunt utile și pentru funcționarea ulterioară. Odată ce sistemul este instalat și în funcțiune, nu este nevoie de o analiză specială pentru a obține alte date.
Aceste funcții sunt preluate de către controlerele centrale moderne precum SIGMA AIR MANAGER care sunt gândite pentru controlul eficient al sistemului de aer comprimat și reducerea costurilor de operare a compresoarelor.
Astfel se constituie baza pentru pentru auditul sistemului de aer comprimat și pentru gestiunea eficientă a costurilor cu aerul comprimat (fig. de la 5a la 5e).
Cu cât mai mulți utilizatori care introduc transparența în ceea ce privește costurile lor de aer comprimat, investighează toate economiile potențiale și acordă prioritate mai degrabă eficienței energetice decât prețului de achiziție al utilajelor de aer, cu atât mai mult ne vom apropia de atingerea procentului calculat de 30% în ceea ce privește economia de energie.
Acest lucru nu este bun doar pentru eficiența economică ci și în beneficiul mediului înconjurător.
