Ile kosztuje sprężone powietrze?

Sprężone powietrze , jest najdroższym ze znanych nośników energii. Nawet najlepsze sprężarki umożliwiają odzyskanie mniej niż 20% dostarczonej energii, reszta to straty.

Zdarza się jednak, że w procesie technologicznym np.: w drukarniach, przy napowietrzaniu zbiorników wodnych itp. potrzebne są ciśnienia poniżej 1 bar, lub wymagana jest próżnia.

Jeżeli zakład produkcyjny zbudowany z rozmachem posiada nadmiar sprężonego powietrza, ponieważ ma zainstalowane za duże sprężarki. Mało kto liczy opłaty za energię elektryczną, ponieważ licznik energii elektrycznej jest usytuowany daleko poza sprężarkownią. Powstają natomiast dosyć często rozwiązania "racjonalizatorskie", które mają wykorzystać "darmową" energie sprężonego powietrza

Najpopularniejsze metody to:

Redukcja ciśnienia sprężonego powietrza przy pomocy reduktora

zapomina się przy tym iż podniesienie ciśnienia o 1 bar to ok. 6 % energii elektrycznej więcej

wytworzenie 1m³ powietrza, przy ciśnieniu 8 bar to konieczność dostarczenia ok. 0,1 kWh energii elektrycznej (wielkość orientacyjna zależna od wielkości i klasy sprężarki) - to już daje przy pracy ciągłej 876 kWh w roku, a przecież nie o wydajności 1 m³w ciągu godziny mówimy.

Wytwarzanie sprężonego powietrza - koszty

Sprężone powietrze, jest bardzo ważnym nośnikiem energii. Pod względem wielkości i częstotliwości zastosowania zajmuje drugie miejsce po energii elektrycznej. Mimo to jest bardzo często lekceważonym medium.

Nie stwarza problemów eksploatacyjnych jest przyjazne dla środowiska naturalnego. W przypadku występujących nieszczelności nie powoduje zagrożeń.

Uniwersalność zastosowania i dostępność surowca jakim jest powietrze sprawia wrażenie jak gdyby nic nie kosztowało. Zwłaszcza dlatego, że urządzenia sprężające zazwyczaj nie są wyposażone w oddzielne liczniki energii. Dlatego tak naprawdę nie wiadomo jakie ponoszone są całkowite koszty po za ceną zakupu i rachunkami za części zamienne.

To wszystko upewnia nas w przekonaniu, że nie warto się problemem interesować. Niemniej jednak analiza ilości zużytej energii (najczęściej elektrycznej) przyprawia nie jednego producenta o zawrót głowy. Ale nawet wtedy gdy już wiadomo jak znaczny udział procentowy w kosztach produkcji jest sprężonego powietrza, najczęściej kończy się na ubolewaniu. Panuje bowiem obiegowe błędne przekonanie, że tak być musi.

Takie myślenie z pewnością nie jest rozsądne, zwłaszcza w obliczu rosnącej konkurencji, zmieniających się przepisów ochrony środowiska, rosnących cen energii, potrzeby obniżenia energochłonności produkcji w ogóle. A przecież rachunki za energię elektryczną można znacznie obniżyć, dzięki zastosowaniu najnowszych zdobyczy techniki.

Nawet najlepsza sprężarka to tylko niecałe 20 % energii wykorzystanej efektywnie. Dlatego szczególnie ważne jest wykorzystanie tego co zostało wyprodukowane. Wyprodukować należy więc tylko tyle ile jest niezbędne, a nie tyle jakie są możliwości. Wydmuch nadmiaru do atmosfery to marnotrawstwo na własne życzenie. Trzeba oczywiście wykorzystać, to co wydaje się bezpowrotnie tracone jako energia chłodzenia.

Wbrew pozorom nie jest to niemożliwe.

Dobra sprężarka to nie wszystko,. Nawet najbardziej ekonomiczne wytwarzanie sprężonego powietrza nie usprawiedliwia jego marnotrawstwa, a straty występują praktycznie na każdym kroku; są to:

straty przesyłu
(opory tarcia, ubytki na nieszczelnościach), straty w instalacja sprężonego powietrza
straty powietrza
podczas odwadniania (szczególnie przy ręcznym otwieraniu zaworów odwadniających, czas otwarcia jest zawsze "trochę dłuższy",
nieszczelności w instalacjach sprężonego powietrza:

Tabela: Przykładowa analiza wielkości strat wynikających z nieszczelności

ceny energii elektrycznej stale rosną i chyba już nie będzie inaczej, gospodarstwa domowe już płacą powyżej 0,5 PLN za kWh

Nieszczelność	Wypływające powietrze przy ciśnieniu 8 bar	Straty przy założeniu pracy ciągłej i ceny 0,5 PLN za kWh
[mm]	[l/min]	Energia [kW]	kWh/rok	Koszty [zł/rok]
1	75	0,6	5256	2628
1,5	150	1,3	11388	5694
2	260	2,0	17520	8760
3	600	4,4	38544	19272
4	1100	8,8	77088	38544
5	1700	13,2	115632	57816

usuwanie kondensatu z instalacji sprężonego powietrza
kondensat który powstaje w procesie sprężania, jeżeli nie zostanie w porę usunięty powoduje przyspieszone zużycie rurociągów, zwiększa opory przepływu -
dlaczego należy usuwać kondensat?
spadki ciśnienia na filtrach:
nieprawidłowo dobrane filtry powodują zwiększone spadki ciśnienia, oraz wymuszają zwiększoną częstotliwość wymiany wkładów filtracyjnych co przedstawia zamieszczony obok wykres. Poprawę niezawodności i trwałości urządzeń pracujących w oparciu o sprężone powietrze uzyskuje się niejako przy okazji.
zanieczyszczanie środowiska naturalnego
znajdujący się w kondensacie olej jest zabójczy dla środowiska. Nawet jeżeli do tej pory nie mieliśmy kontaktu z inspektorem ochrony środowiska, może to nastąpić w każdej chwili połączone z niezbyt przyjemnymi konsekwencjami finansowymi.
straty w procesie sprężania:
Najlepsze urządzenia sprężające wykorzystują tylko niecałe 20 % energii na sprężenie - pozostała część to zwyczajne straty przetwarzane na ciepło. Jest to z jednej strony niejednokrotnie poważny problem z odprowadzeniem, z drugiej natomiast potencjalne źródło "darmowej" energii do ogrzewania pomieszczeń , wody sanitarnej itp

stosowanie inżektorów do wytwarzania próżni
oczywiście inżektor jest prosty w budowie i tani w zakupie
- czy jest jednak tani w zainstalowaniu - specjalne rurociągi
- możliwość montażu tylko w pobliżu sprężarkowni
ale niewyobrażalnie drogi w eksploatacji
sam nie wymaga serwisu - to prawda -
- ale zasilające go sprężarki?
- urządzenia osuszania
- i filtracji powietrza,
- konserwacja rurociągów,
- straty przesyłu

z bardzo drogiego medium jakim jest sprężone powietrze (poniżej 20 % wykorzystanej energii) wykorzystuje się zaledwie kilka procent, sprawności takiego urządzenia lepiej nie liczyć. to 7-krotnie większe zapotrzebowanie energii elektrycznej niż w przypadku pomp próżniowych.