Jednostka sterująca SCR9000 to nowoczesny system do sterowania pracą sprężarek śrubowych z komfortowym 7-calowym kolorowym ekranem dotykowym, posiadający następujące funkcje i właściwości: podwójna możliwość sterowania – dotykowo na ekranie lu...
Sprężarki SCR – oszczędność energii
Ile kosztuje energia elektryczna?
Powszechnie wiadomo, że sprężarki do produkcji sprężonego powietrza w rzemiośle, a zwłaszcza w przemyśle, należą do maszyn o największym poborze energii elektrycznej w ogóle. Aktualna sytuacja na rynku energii, w której odnotowujemy ekstremalne wzrosty cen, powinna skłonić każdego użytkownika sprężarki do zastanowienia się, czy nie warto właśnie teraz zainwestować w poprawę efektywności produkcji sprężonego powietrza i zakupić nowe, oszczędniejsze sprężarki, zapewniając w ten sposób nie tylko oszczędność kosztów, ale także konkurencyjność swojej firmy i eliminację wzrostu cen swoich produktów.
Zanim wspólnie przyjrzymy się temu, jak sprężarki SCR mogą przyczynić się do rozwiązania Państwa problemów z rachunkami za energię elektryczną, konieczne jest przede wszystkim sprawdzenie, ile kosztuje 1 kWh energii elektrycznej oraz roczne zużycie energii, a następnie określenie potencjału oszczędności.
Rozwój cen energii elektrycznej
Do 2021 r. łączna cena energii elektrycznej wraz z przesyłem w przemyśle wynosiła zazwyczaj około 2,50 CZK/kWh.
Obecnie jednak cena energii elektrycznej wynosi już od 5 do 7 CZK/kWh, a w najbliższej przyszłości spodziewany jest jej dalszy wzrost.
Energia na pierwszym miejscu
Zawsze warto myśleć o przyszłości, a dotyczy to podwójnie sytuacji, gdy rozważają Państwo zakup nowej sprężarki śrubowej. Ze sprężarką, która będzie eksploatowana przez 10 do 20 lat, wiąże się szereg kosztów, takich jak zakup maszyny, jej instalacja, regularna konserwacja czy usuwanie awarii. Głównym kosztem jest jednak energia elektryczna potrzebna do jej pracy.
Z naszego doświadczenia wynika, że koszty energii elektrycznej w perspektywie 10 lat stanowią ponad 80% wszystkich kosztów. To około 14 razy więcej niż cena zakupu sprężarki. Dlatego przed zakupem zdecydowanie warto dowiedzieć się, jak oszczędna jest maszyna, którą zamierzają Państwo kupić.
Szczególnie w dobie ekstremalnych podwyżek rachunków za prąd...
energia elektryczna
cena sprężarki
instalacja
konserwacja
Energooszczędne rozwiązania w sprężarkach SCR
Wszystkie serie sprężarek SCR zostały zaprojektowane przede wszystkim z myślą o osiągnięciu jak najwyższej efektywności energetycznej. Znajdą w nich Państwo wiele innowacyjnych i nowoczesnych elementów, które pomagają obniżyć koszty energii elektrycznej i produkcji sprężonego powietrza w przemyśle i energetyce. Do rozwiązań pomagających obniżyć koszty eksploatacji sprężarki należą w szczególności:
- płynna regulacja obrotów
- kompresja 2-stopniowa
- bezstratny napęd bezpośredni
- silnik z magnesami trwałymi IE4
- regulacja ciśnienia wyjściowego
- energooszczędny harmonogram tygodniowy
- wentylator z regulacją obrotów
- wykonania niskociśnieniowe
- sprężarki bezolejowe
Płynna regulacja obrotów
Na rynku dostępne są dwa podstawowe sposoby sterowania pracą sprężarki:
- sprężarki o stałych obrotach (fixed speed - FS)
- sprężarki z płynną regulacją obrotów za pomocą falownika (variable speed - VSD)
W przypadku sprężarek o stałych obrotach ustawione są dwie wartości ciśnienia – włączania i wyłączania. Jeśli ciśnienie spadnie poniżej wartości wyłączania, sprężarka włącza silnik główny i zaczyna produkować sprężone powietrze.
Po osiągnięciu wartości ciśnienia wyłączania sprężarka wyłącza się w taki sposób, że najpierw przechodzi w tryb pracy jałowej (tzw. odciążenie), podczas którego silnik i blok śrubowy obracają się, ale zawór ssący jest zamknięty i sprężarka nie produkuje powietrza. Dopiero po pewnym czasie, rzędu kilkudziesięciu sekund do kilku minut, następuje całkowite wyłączenie maszyny.
Sprężarki dwustopniowe
Standardowe sprężarki śrubowe wykorzystują do sprężania powietrza tylko jeden blok śrubowy. Sprężanie do pożądanego ciśnienia odbywa się zatem w tylko jednym kroku, tzw. stopniu. Zaletą sprężania jednostopniowego jest niska cena, jednak z energetycznego punktu widzenia sposób ten nie jest ekonomiczny.
Podczas sprężania powietrza znaczna część dostarczonej energii zamieniana jest na ciepło, a skutkiem tego zjawiska jest obniżenie sprawności i produkcja znacznie mniejszej ilości powietrza w porównaniu do idealnego procesu fizycznego w tzw. stanie izotermicznym, w którym cała dostarczona energia jest wykorzystywana wyłącznie do sprężania gazu i nie powstaje ciepło. W celu uzyskania wyższej wydajności sprężania opracowano sprężarki dwustopniowe, które wykorzystują 2 bloki śrubowe połączone ze sobą układem przekładniowym.
Silnik elektryczny IE4 z magnesami trwałymi
Silniki elektryczne stosowane w sprężarkach muszą, zgodnie z normą IEC EN 60034, od 1.01.2017 r. posiadać sprawność co najmniej IE3 w zakresie mocy od 0,75 kW, a w przypadku regulacji obrotów wystarczająca jest sprawność IE2.
Nowoczesne sprężarki wykorzystują jednak silniki elektryczne o wyższej sprawności, a najbardziej znanym rozwiązaniem są silniki z magnesami trwałymi, których sprawność przekracza wymagania sprawności IE4. Różnice w sprawności i osiągnięte oszczędności energii pomiędzy standardami IE3 i IE2 a silnikami PM w maszynach SCR można znaleźć w poniższej tabeli, a w porównaniu do wersji IE2 można zazwyczaj zaoszczędzić 2 - 5% energii.
Bezpośrednie przełożenie 1:1 bez strat
Przeniesienie napędu między blokiem śrubowym a silnikiem elektrycznym w sprężarkach śrubowych realizowane jest na cztery sposoby:
- za pomocą pasków klinowych
- sprzęgło elastyczne
- skrzynia biegów
- połączenie bezpośrednie, którego właściwości zależą w dużej mierze od tego, czy jest stosowane w połączeniu ze zwykłym silnikiem elektrycznym, czy z silnikiem bezłożyskowym z magnesami trwałymi.
Elastyczne ustawienie ciśnienia
Podczas sprężania powietrza zużywana jest energia. Im wyższe ciśnienie, tym więcej energii sprężarka potrzebuje do jego osiągnięcia. Zawsze należy pamiętać, że:
Sprężenie powietrza o dodatkowy 1 bar oznacza około 7% wydatkowanej energii!
Dobrze dobrana sprężarka powinna zatem mieć ciśnienie wyjściowe nieco powyżej wymaganego poziomu, aby nie zużywać niepotrzebnej energii na nadmierne sprężanie, która zostanie następnie uwolniona. Niestety często jesteśmy świadkami sytuacji, w których użytkownik eksploatuje sprężarkę z ciśnieniem zasilania np. 10 bar, a następnie na wszystkich regulatorach wejściowych do maszyn ciśnienie jest obniżane do np. 6 bar. Sami Państwo ocencie ekonomikę takiego rozwiązania...
Inteligentne wyłączanie sprężarki
Dużym problemem w zakładach produkcyjnych jest występowanie wycieków sprężonego powietrza, które zazwyczaj sięgają około 20%, ale można spotkać się z wartościami znacznie wyższymi. Wycieki w systemie rurociągów występują stale, czyli również w czasie, gdy nie odbywa się produkcja, np. w weekendy, w nocy lub podczas przerw między zmianami. Dlatego niezwykle korzystne jest tymczasowe wyłączanie sprężarek w tym czasie, aby nie produkowały powietrza tylko na pokrycie nieszczelności w rurociągu.
W nowoczesnych jednostkach stosowanych w sprężarkach SCR można ustawić tygodniowy harmonogram pracy sprężarki i dla każdego dnia od poniedziałku do niedzieli ustawić kilka przedziałów czasowych, w których sprężarka jest włączona i w których jest wyłączona.
Przykład modelowy
Zakład produkcyjny z wyciekami w rurociągu na poziomie 20% zużycia powietrza i pracą na 2 zmiany z wolnym weekendem
czas wolny to 8 h × 5 dni roboczych + 48 h w weekend = 88 godzin, co stanowi 52% czasu
wyłączając sprężarkę poza zmianami, zapewniają Państwo oszczędność
0,52 × 0,2 = 10,4%
wyłączając sprężarkę poza zmianami, zapewniają Państwo oszczędność
0,52 × 0,2 = 10,4%
| Dzień | Czas od | Czas do | Status |
|---|---|---|---|
| Pon - Pt | 0:00 | 5:59 | wyłączone |
| 6:00 | 21:59 | włączone | |
| 22:00 | 23:59 | wyłączone | |
| Sob - Nd | 0:00 | 23:59 | wyłączone |
Zastosowania niskociśnieniowe 1,5-5 bar
W przemyśle istnieje wiele zastosowań wymagających niższego ciśnienia niż standardowe 7 - 10 bar dostarczane przez sprężarki śrubowe. Takie zastosowania najczęściej występują w przemyśle szklarskim, tworzyw sztucznych, włókienniczym lub w cementowniach i zazwyczaj wymagają ciśnienia sprężonego powietrza od 1,5 do 5 bar.
W tych tzw. zastosowaniach niskociśnieniowych nie wystarczy produkować powietrza za pomocą dmuchaw, których górna granica wydajności ciśnieniowej kończy się na nadciśnieniu około 1,5 bar, dlatego stosuje się konwencjonalne sprężarki śrubowe o ciśnieniu wyjściowym na poziomie wspomnianych 7 - 10 bar. Sprężarki z regulacją obrotów pozwalają co prawda na obniżenie dostarczanego ciśnienia do poziomu 4 - 5 bar, ale borykają się z 2 zasadniczymi problemami:
zakres ciśnienia 4 - 5 bar - konwencjonalne sprężarki nie są zoptymalizowane pod kątem ciśnienia 4 - 5 bar i efektywność energetyczna w tym zakresie jest bardzo niska
zakres ciśnienia 1,5 - 4 bar - sprężarki i tak muszą wytworzyć ciśnienie co najmniej 4 bar, które jest następnie redukowane do wymaganego ciśnienia w zakresie 1,5 - 4 bar
Sprężarki bezolejowe
Niektóre krytyczne zastosowania w przemyśle wymagają dostarczania bezolejowego sprężonego powietrza. Dotyczy to przede wszystkim przemysłu napojowego, spożywczego, szpitali i farmacji, dostaw przemysłowego powietrza do oddychania przy piaskowaniu lub lakierni. Bezolejowe sprężone powietrze jest definiowane zgodnie z normą ISO 8573-1 jako klasa 0, a jego produkcję można zapewnić za pomocą konwencjonalnej sprężarki z odpowiednim systemem uzdatniania powietrza lub bezpośrednio za pomocą sprężarki bezolejowej.
Stosowanie sprężarek bezolejowych staje się coraz bardziej wskazane również poza wspomnianymi krytycznymi zastosowaniami, głównie ze względu na brak ryzyka obniżenia jakości powietrza z powodu wycieku oleju, ale przede wszystkim ze względu na znacznie niższe koszty inwestycji i konserwacji technologii.
Główne oszczędności sprężarek bezolejowych:
- brak konieczności instalowania filtrów i kolumn z węglem aktywnym
- brak konieczności instalowania separatora woda-olej
- brak wymiany oleju
- brak wymiany filtra oleju i separatora w sprężarce
- brak konieczności czyszczenia chłodnicy oleju
- odpada konserwacja zaworu termostatycznego i zaworu zwrotnego
- wkłady filtrów cząstek stałych mają dłuższe okresy międzykonserwacyjne
- brak konieczności wymiany wkładów separatorów
- brak konieczności wykonywania testów jakości kondensatu
- brak problemów z przepisami dotyczącymi ścieków
- odpadają przeglądy ciśnieniowe zbiornika oleju w sprężarce
Wentylator z regulacją obrotów
Każda sprężarka wyposażona jest w wentylator, który zapewnia odprowadzanie gorącego powietrza znajdującego się wewnątrz sprężarki oraz zapewnia chłodzenie chłodnicy oleju i powietrza.
Zużycie energii przez wentylator wynosi zazwyczaj od 2 do 5% całkowitego poboru mocy sprężarki.
Dzięki regulacji silnik wentylatora pobiera tylko faktycznie potrzebną ilość energii elektrycznej, a w porównaniu z tradycyjnym rozwiązaniem, w którym wentylator pracuje bez regulacji z pełną mocą, następuje ekstremalne zmniejszenie zużycia energii elektrycznej rzędu kilkudziesięciu procent, co oznacza kilka procent całkowitego zużycia energii przez sprężarkę.
SCR AUDIT - dowiedz się, ile zaoszczędzisz!
Jeśli potrzebują Państwo pomocy w osiągnięciu oszczędności energii i nie wiedzą Państwo, jak wybrać optymalne rozwiązanie, prosimy o kontakt z naszą firmą.
Posiadamy duże doświadczenie w projektowaniu stacji sprężarek i optymalizacji kosztów energii w istniejących sprężarkowniach, na podstawie którego przygotowaliśmy koncepcję oceny stanu aktualnego w formie audytu SCR AUDIT.
Jeśli zdecydują się Państwo na skorzystanie z audytu SCR AUDIT, odwiedzimy Państwa zakład i w ramach audytu wykonamy:
- kompleksową ocenę aktualnego stanu sprężarek
- ocenę systemu uzdatniania powietrza
- pomiar zużycia sprężonego powietrza
- wykrywanie i ilościowe określenie wycieków powietrza
Lista artykułów
Sterownik SCR9000
SCRent – wynajmij kompresor na 5 lat
Vďaka nášmu programu SCRent už nemusíte do nového úsporného kompresora investovať vysoké finančné prostriedky na jeho zakúpenie. V kooperácii s Raiffeisenbank ponúkame moderný spôsob financovania pomocou dlhodobého prenájmu stroja na 5 rokov a jeho s...
Instalacja sprężarki śrubowej SCR
Aby zostały spełnione warunki gwarancji producenta, instalacja sprężarek SCR musi być przeprowadzona przez importera lub upoważnioną przez niego organizację serwisową. Cena instalacji na naszej stronie internetowej obowiązuje wyłącznie w następującym...
Przedłużona gwarancja na 5 lat
Jesteśmy pewni jakości naszych maszyn, dlatego do wszystkich sprężarek śrubowych SCR oferujemy płatne przedłużenie gwarancji na maszynę na okres 5 lat, bez żadnych ograniczeń liczby motogodzin czy skracania interwałów konserwacyjnych. Dlaczego...
Kontrolki listy
4 pozycji razem