Jak můžete s kompresory SCR ušetřit až 50% energií?
Zjistěte, kolik ušetříte s kompresory SCR-PM2
Energie na prvním místě
Vždy se vyplatí myslet na budoucnost a platí to dvojnásobně, pokud uvažujete o zakoupení nového šroubového kompresoru. S kompresorem, který budete provozovat 10 až 20 let budete mít spojenou celou řadu nákladů jako je pořízení stroje, jeho instalace, pravidelná údržba nebo řešení havárií. Hlavním nákladem je však elektrická energie potřebná k jeho provozu.
Na základě našich zkušeností tvoří náklady na elektrickou energii v časovém horizontu 10 let více než 80 % veškerých nákladů. To je zhruba 14× více než bývá pořizovací cena kompresoru. Před nákupem se proto rozhodně vyplatí zjistit si informace o tom, jak úsporný je stroj, který si hodláte pořídit.
A to obzvlášť v době extrémního růstu na účtech za elektriku...
elektrická energie
cena kompresoru
instalace
údržba
Úsporná řešení na kompresorech SCR
Všechny řady kompresorů SCR byly konstrukčně navrženy zejména s ohledem na dosažení co nejvyšší energetické účinnosti a naleznete na nich mnoho inovativních a moderních prvků, které pomáhají snížit náklady na elektrickou energii a výrobu stlačeného vzduchu v průmyslu a energetice. Mezi řešení, která napomáhají snížit náklady na provoz kompresoru patří zejména:
- plynulá regulace otáček
- 2stupňová komprese
- bezeztrátový přímý převod
- motor s permanentními magnety IE4
- nastavení výstupního tlaku
- úsporný týdenní plán
- ventilátor s regulací otáček
- nízkotlaká provedení
- bezolejové kompresory
Plynulá regulace otáček
Na trhu naleznete dva základní způsoby řízení chodu kompresoru:
- kompresory s pevnými otáčkami (fixed speed - FS)
- kompresory s plynulou regulací otáček pomocí frekvenčního měniče (variable speed - VSD)
U kompresorů s pevnými otáčkami jsou nastaveny dvě hodnoty tlaku - zapínací a vypínací. Pokud tlak poklesne pod vypínací hodnotu, kompresor zapne hlavní motor a začíná vyrábět stlačený vzduch.
Jakmile dosáhne hodnoty vypínacího tlaku, kompresor se vypne a to tím způsobem, že nejprve přejde do chodu naprázdno (též odlehčení), kdy se točí motor a šroubový blok, ale je vypnutá sací klapka a kompresor nevyrábí vzduch. Teprve po určitém času, řádově několika desítkách sekund až několika minut dochází k celkovému vypnutí stroje.
Dvoustupňové kompresory
Standardní šroubové kompresory používají pro stlačování vzduchu pouze jeden šroubový blok. Ke kompresi na požadovaný tlak tak dochází pouze v jednom kroku, takzvaném stupni. Výhodou jednostupňového stlačování je nízká cena, z energetického hlediska však není tento způsob hospodárný.
Během stlačování vzduchu, se značná část dodané energie promění v teplo a důsledkem tohoto jevu je snížení účinnosti a výroba výrazně menšího množství vzduchu oproti ideálnímu fyzikálnímu ději v tzv. izotermálním stavu, kdy se veškerá dodaná energie použije výhradně pro stlačování plynu a nevzniká žádné teplo. Pro vyšší účinnost stlačování byly vyvinuté dvoustupňové kompresory, které používají 2 šroubové bloky spojené navzájem převodovým ústrojím.
Elektrický motor IE4 s permanentními magnety
Elektrické motory používané na kompresorech musí podle normy IEC EN 60034 od 1. 1. 2017 disponovat v příkonech od 0,75 kW účinností alespoň IE3, v případě regulace otáček pak postačuje účinnost IE2.
Moderní kompresory však používají elektromotorů s vyšší účinností a nejznámějším řešením jsou motory s permanentními magnety, jejichž účinnost převyšuje požadavky účinnosti IE4. Rozdíly v účinnosti a dosažené úspory na energiích mezi standardy IE3 a IE2 a PM-motory na strojích SCR naleznete v následující tabulce a oproti verzím IE2 lze ušetřit zpravidla 2 - 5 % energie.
Přímý převod 1:1 beze ztrát
Převod mezi šroubovým blokem a elektromotorem je u šroubových kompresorů realizovaných čtyřmi způsoby:
- pomocí klínových řemenů
- elastická spojka
- převodovka
- přímé spojení, jehož vlastnosti značně závisí na tom, zda je použití ve spojení s běžným elektromotorem nebo ve spojení s bezložiskovým motorem s permanentními magnety.
Flexibilní nastavení tlaku
Při stlačování vzduchu dochází ke spotřebě energie. Čím vyšší je tlak, tím více energie potřebuje kompresor na jeho dosažení. Mějte vždy na paměti, že:
Stlačení vzduchu o 1 bar navíc znamená přibližně 7 % vynaložené energie!
Dobře zvolený kompresor by proto měl mít výstupní tlak lehce nad potřebnou úroveň, aby nespotřeboval zbytečnou energii na nadměrné stlačení, která bude následně uvolněna. Bohužel jsme často svědky situací, kdy uživatel provozuje kompresor s dodávaným tlakem například 10 bar a následně je na všech vstupních regulátorech do strojů snížen tlak třeba na 6 bar. Ekonomiku takového řešení posuďte sami...
Chytré vypínání kompresoru
Velkým problémem ve výrobních podnicích je přítomnost úniků stlačeného vzduchu, které dosahují zpravidla okolo 20 %, ale lze se setkat i s výrazně vyššími hodnotami. Úniky v potrubním systému jsou přítomné pořád, tedy i v čase, kdy neprobíhá výroba např. o víkendu, v noci nebo o přestávkách mezi směnami. Je proto extrémně výhodně vypnout po tuto dobu dočasně kompresory, aby nevyráběly vzduch pouze pro pokrytí úniků v potrubí.
Na moderních jednotkách používaných na kompresorech SCR je možné nastavit týdenní plán chodu kompresoru a v každém dni od pondělí do neděle nastavit několik časových úseku při nichž je kompresor zapnutý a při nichž je vypnutý.
Modelový příklad
Výrobní podnik s úniky v potrubí ve výši 20 % spotřeby vzduchu a s 2 směnným provozem s volným víkendem
vypnutím kompresoru mimo směny zajistíte úsporu
0,52 × 0,2 = 10,4 %
| Den | Čas od | Čas do | Stav |
| Po - Pá | 0:00 | 5:59 | vypnuto |
| 6:00 | 21:59 | zapnuto | |
| 22:00 | 23:59 | vypnuto | |
| So - Ne | 0:00 | 23:59 | vypnuto |
Nízkotlaké aplikace 1,5-5 bar
V průmyslu existuje mnoho aplikací, které potřebují nižší tlak, že je běžných 7 - 10 bar dodávaných šroubovými kompresory. Takové aplikace se nejčastěji vyskytují v oblastech sklářství, plastikářství, v textilním průmyslu nebo v cementárnách a potřebují tlak stlačeného vzduchu zpravidla 1,5 až 5 bar.
V těchto tzv. nízkotlakých aplikacích nestačí vyrábět vzduch pomocí dmychadel, jejichž horní hranice tlakové výkonnosti končí na přetlaku okolo 1,5 bar a proto se používají běžné šroubové kompresory, které mají výstupní tlak na úrovni okolo zmíněných 7 - 10 bar. Kompresory s regulací otáček umožňují sice snížit dodávaný tlak až na úroveň 4 - 5 bar, ale potýkají se se 2 zásadními problémy:
tlakové pásmo 4 - 5 bar - běžné kompresory nejsou optimalizovány pro tlak 4 - 5 bar a energetická účinnost je v tomto pásmu velmi špatná
tlakové pásmo 1,5 - 4 bar - kompresory musí stejně vyrobit tlak alespoň 4 bar, který je následně redukován na potřebný tlak v rozpětí 1,5 - 4 bar
Bezolejové kompresory
Některé kritické aplikace v průmyslu vyžadují dodávku bezolejového stlačeného vzduchu. Jedná se především o nápojový průmysl, potravinářství, oblasti nemocnic a farmacie, dodávky průmyslového dýchatelného vzduchu pro tryskání nebo lakovny. Bezolejový stlačený vzduch je definován podle normy ISO 8573-1 třídou 0 a jeho výrobu lze zajistit buď běžným kompresorem s příslušným systémem úpravy vzduchu nebo přímo pomocí bezolejového kompresoru.
Použití bezolejových kompresorů je čím dál vhodnější i mimo uvedené kritické aplikace a to zejména z důvodů nulového rizika snížení kvality vzduchu díky průsaku oleje, ale hlavně i kvůli výrazně nižším nákladům na investice a údržbu technologie.
Hlavní úspory bezolejových kompresorů:
- není třeba instalovat filtry a sloupce s aktivním uhlím
- není třeba instalovat separátor voda olej
- žádné výměny oleje
- žádné výměny olejového a separačního filtru v kompresoru
- není třeba čištění chladiče oleje
- odpadá údržba termostatického ventilu a zpětného ventilu
- vložky filtrů pevných nečistot mají delší údržbu
- není třeba provádět výměny náplní separátorů
- není třeba provádění testů kvality kondenzátu
- žádná legislativa odpadních vod
- odpadají tlakové revize olejového zásobníku v kompresoru
Ventilátor s regulací otáček
Každý kompresor je vybavený ventilátorem, který zajišťuje odvod horkého vzduchu přítomného uvnitř kompresoru a poskytuje chlazení olejového a vzduchového chladiče.
Energetická spotřeba ventilátoru činí zpravidla 2 až 5 % z celkového příkonu kompresoru.
Díky regulaci odebírá motor ventilátoru pouze skutečně potřebné množství elektrické energie a oproti tradičnímu řešení, kdy běží ventilátor bez regulace zcela naplno dochází k extrémnímu snížení spotřeby elektrické energie v řádu desítek procent, což znamená několik procent z celkové energetické spotřeby kompresoru.
SCR AUDIT - zjistěte, kolik ušetříte!
Pokud potřebujete pomoci s dosažením energetických úspor a nevíte si rady s výběrem optimálního řešení, obraťte se na naši společnost.
Máme mnoho zkušeností s návrhy kompresorových stanic a optimalizací nákladů na energie v existujících kompresorovnách, na jejichž základě jsme připravili koncept posouzení aktuálního stavu ve formě auditu SCR AUDIT.
Pokud se rozhodnete SCR AUDIT využít, navštívíme Váš provoz a provedeme v rámci auditu:
- komplexní posouzení aktuálního stavu kompresorů
- posouzení systému úpravy vzduchu
- měření spotřeby stlačeného vzduchu
- detekci a kvantifikaci úniků vzduchu
Energetické úspory
Více detailních informací o úsporách energií naleznete v přiloženém prospektu.
Verze CZ, PDF - 2,89 MB.