Efektywność Energetyczna Systemów Sprężonego Powietrza.pdf

Efektywność energetyczna systemów sprężonego powietrza

Wojciech Halkiewicz

7 bar sp. z o.o. (dawniej Aria-C)

8 czerwca 2016r.

Kim jesteśmy?

• Inżynierami z ponad 25 letnim doświadczeniem,

• Oszczędziliśmy już miliony złotych dla naszych klientów.

• Pomagamy firmom w całej Europie, np.:

Ikea Industry

LG

Samsung

Indesit

Michelin

Eaton

Bridgestone

Unilever

Reckitt Benckiser

Cemex

Volvo

HJ Heinz

Kronospan

Rockwool

Saint Gobain

URSA (Uralita)

Valeo

NGK

Kimberley-Clark

ICT

Imperial Tobacco

Mondelez

Glaxo - Smithkline

Danone

Volkswagen

SCA Oława

Teva

Norma Group

GKN

Helvetia

Ikea

Energia cieplna: strata 80%

Energia ciśnienia: 10% - 20%

0,33 zł/kWh

0,111 kWh/m3

1 m3 powietrza sprężanego do 7 bar obciążony jest poborem energii ~111 Wh

i kosztuje w produkcji ok. 0,04 zł/m3 przy cenie energii 0,33 zł/kWh.

1. Ile kosztuje sprężone powietrze?

Zużycie powietrza zaczyna się od jego przesyłu i kończy się w punkcie poboru – co

oznacza, że koszt powietrza w punkcie poboru jest o 100% wyższy niż w sprężarkowni –

czyli wynosi 0,08 zł/m3.

1. Ile kosztuje sprężone powietrze?

1. Co warto zrobić? Od czego zacząć?

• Określenie kosztu energii zużywanej do produkcji sprężonego powietrza.

Jeśli nie ma innej możliwości, skorzystaj ze wzoru:

30 kW x 3 x 0,9 x 7000 h/rok x 0,3 [zł/kWh] = 170.100,-zł/rok

pomiary energii pobieranej przez sprężarki

analiza efektywności

arkusz online

wskazanie kosztów energii określenie wskaźników [kWh/m3] i [zł/m3]

moc i liczba sprężarek współczynnik liczba godzin pracy rocznie

stawka za [kWh]

2. Gdzie zacząć optymalizację?

Obszar produkcji powietrza

Obszar przesyłu powietrza

Obszar poboru

poprawa sprawności o 10% - 60%

dwukrotnie wyższy koszt powietrza

poprawa sprawności maksymalnie

o 5 – 20%

• Optymalizacja ma różne możliwości w każdym z obszarów:

poprawa efektywności

o 5 – 20%

• Detekcja i naprawa wycieków – zmniejszenie poboru aż

o ~10 – 15%, większość wycieków nie jest słyszalna.

• Redukcja ciśnienia – 1% niższe ciśnienie to 7% mniej

energii pobranej przez sprężarki i 13% mniejsze wycieki.

• Redukcja niepoprawnych poborów – zużycie zmniejszać

się może o około 10%.


Obszar poboru

• Wyznaczenie 1 lub kilku liderów efektywności energetycznej połączone ze

szkoleniem świadomych i odpowiedzialnych użytkowników powietrza.

• Świadomość ile m3, kWh lub zł kosztu sprężonego powietrza ma udział w koszcie

jednostkowym produkcji poprzez instalację pomiaru i monitoringu. (UWAGA - np.

koszt energii zużywanej na sprężone powietrze w hutach szkła, rozlewniach oleju,

rozlewniach wód – sięga nawet do ~50% rachunku za energię!).

• Sprawdzenie przepustowości rurociągów – jaka jest

ich średnica i długość arterii + obliczenia

przepustowości i strat przesyłu.

• Określenie straty przesyłu – możliwa duża poprawa

efektywności - zmierz spadek ciśnienia na sieci.


Obszar przesyłu powietrza

• Dobór materiału rurociągów – polecamy aluminium dedykowane do

sprężonego powietrza, o wysokiej jakości, gwarantowanej szczelności na 20 lat

z możliwością przebudowy.

• Dobre instalacja to: właściwe przekroje i długości, instalacja zamknięta w pętlę,

zejścia z boku lub od góry („fajki”), właściwa ilość zaworów, zbiorniki

wzmacniające, pochylenie dla odwadniania, właściwe mocowania, certyfikacja

materiałów i gotowej sieci, zalecany spadek ciśnienia <2- 5% początkowego.

Obszar produkcji powietrza


• Wiedza o obciążeniu sprężarek – pomiar lub arkusz

online.

• Analiza pracy sprężarek online.

• Świadomość – kontrola wskaźników efektywności:

[kWh/m3] i [zł/m3].

• Optymalizacja i utrzymanie wysokiej sprawności wytwarzania powietrza.

• Skuteczne i sprawne energetycznie uzdatnianie powietrza - osuszanie, filtracja z

minimalną i kontrolowaną stratą ciśnienia oraz separacja kondensatu

Wycieki stanowią ok. 20- 30%, ale nawet do 70% łącznie produkowanego sprężonego

powietrza.

Wartość tę można łatwo obniżyć co najmniej o połowę, nawet do 8%.

Detekcja przy użycia detektora firmy UESystems pozwala na jednoznaczną lokalizację

nieszczelności i wyliczenie strat (w Euro/PLN).

Warto wyłączać niepotrzebnie działające sprężarki.

3. Narzędzia do skutecznej realizacji działań oszczędnościowych Detekcja i naprawa wycieków

3. Narzędzia do skutecznej realizacji działań oszczędnościowych Detekcja i naprawa wycieków

Aluminiowe rurociągi dedykowane do sprężonego powietrza

- nowoczesne, uniwersalne i łatwe w montażu.

instalacja stalowa

Koszt materiału

Koszt montażu / robocizny

Koszty ukryte (jakość powietrza, czas modyfikacji

rurociągów, niska sprawność i wycieki sprężonego

powietrza)

instalacja

aluminiowa

3. Narzędzia do skutecznej realizacji działań oszczędnościowych Instalacja aluminiowa Teseo do sprężonego powietrza

• bardzo niskie opory ruchu i brak zagrożenia korozją,

• łatwość montażu pozwalająca na bieżąco dostosowywać instalację do potrzeb

zakładu i zmian produkcji,

• bardzo wysoka szczelność.

3. Narzędzia do skutecznej realizacji działań oszczędnościowych Właściwa instalacja aluminiowa Teseo

• ograniczenie pracy sprężarek na biegu

jałowym ≤ 2%,

• monitorowanie najważniejszych wskaźników

energetycznych procesu produkcji sprężonego powietrza

• ograniczenie cykli rozruchowych maszyn,

korzystnie wpływając na ich żywotność oraz serwisowanie,

• sterowanie maszyn różnych producentów bez utraty gwarancji.

3. Narzędzia do skutecznej realizacji działań oszczędnościowych Sterowanie energooszczędne

W samych tylko Niemczech takich sterowników pracuje już 8 tysięcy!

3. Narzędzia do skutecznej realizacji działań oszczędnościowych Analiza pracy systemu sprężarek – dzień pomiarowy

3. Narzędzia do skutecznej realizacji działań oszczędnościowych Analiza pracy systemu sprężarek – cały okres pomiarowy

3. Narzędzia do skutecznej realizacji działań oszczędnościowych Symulacja pracy ze sterownikiem

4. W co i ile warto zainwestować?

Koszt energii zużywanej na produkcję sprężonego powietrza

Opomiarowanie za taką kwotę głównych punktów poborów.

Wyliczenie 10% tej wartości jako targetu oszczędności. To bardzo niska wartość, którą można bardzo prosto osiągnąć np. z wycieków (średnio 30% produkowanego powietrza), z optymalizacji wydmuchów (średnio 10% wyprodukowanego powietrza)

np. 500.000,-zł

50.000,-zł

12 przepływomierzy

4. W co i ile warto zainwestować?

• energia może zostać wykorzystana do przygotowania C.W.U. wspomagania C.O. czy

też wykorzystania ciepła do procesu produkcyjnego,

• Ważna jest dobra kalkulacja ROI.

4. W co i ile warto zainwestować? Odzysk ciepła ze sprężarek

5. Przykłady działań optymalizacyjnych Detekcja wycieków

Pobór powietrza [m3/min] – 2 sprężarki 55 kW 20 m3/min

Pobór powietrza [m3/h] 1200 m3/h

Koszt m3 powietrza 0,04 zł

Czas pracy zakładu rocznie 8000 h

Koszt produkcji powietrza rocznie 380 000 zł

Koszt detekcji i naprawy wycieków 20 000 zł

Oszczędności 57 600

Zwrot nakładów 4,2 miesiąca

Pobór powietrza 22,9 m3/min

Czas pracy zakładu rocznie (5 x24h + 12 h)/tydzień 6600 h/rok

Koszt produkcji powietrza rocznie 362 740 zł

Oszczędności 10% rocznie 36 274 zł

Koszt 6 przepływomierzy 2” (każdy do 1000 m3/h) oraz systemu monitoringu

37 000 zł

Zwrot nakładów na monitoring Około 12 miesięcy

5. Przykłady działań optymalizacyjnych Montaż przepływomierzy

5. Przykłady działań optymalizacyjnych Optymalizacja 3 sprężarkowni – Cementowania RUDNIKI (CEMEX)

Pomiar przepływu na niebiesko to punkt oznaczający miejsce montażu sondy na powietrze osuszone pobierane w ciągu tygodniowych pomiarów. Pomiar wydajności - kolor czerwony to miejsca, w których przeprowadzano pomiary sprawdzające wydajności sprężarek. Na kolor zielony – pomiar punktu rosy.

5. Przykłady działań optymalizacyjnych Optymalizacja sprężarkowni

• Liczba zbadanych sprężarkowni: 3

• Liczba sprężarek: 6 + 2 + 4 = 12

• Moc zainstalowana: 300kW + 150kW + 300kW = 750 kW

• Liczba osuszaczy: 3 + 1 + 2 = 6 osuszaczy

• Roczny koszt powietrza: około 700 000,-zł

• Wydajność deklarowana: 49,4 + 2x13,3 + 4x12,1 = 102,4 m3 /min

5. Przykłady działań optymalizacyjnych Optymalizacja sprężarkowni - korzyści

• eliminacja starej części sieci napowietrzania zbiorników B

• Poprawa higieny Sprężonego Powietrza (wymiana zaworów i reduktorów na

podstawie regularnie uzupełnianych checklist)

• opomiarowanie sprężarek,

• identyfikacja kosztów procesu i modernizacji,

• wyłączenie 4 sprężarek,

• identyfikacja problemów ze sprawnością 5 sprężarek (pomiary weryfikacyjne),

• diagnoza osuszaczy do naprawy,

• identyfikacja kosztów osuszania na zimno.

• identyfikacja osuszacza adsorpcyjnego, który 90% powietrza pobierał na straty i

pracował bardzo krótko,

• wyłączenie dwóch z trzech osuszaczy.

Podsumowanie

Sprawność całkowita jest tym większa, im większe są sprawności cząstkowe:

sprawność wytwarzania, akumulacji, dystrybucji i wykorzystania powietrza.

Kiedy kontroluje się sprawność sprężarkowni, warto udowodnić, że prawdziwe

oszczędności są u użytkowników.

Podsumowanie

Warto skorzystać z naszej wiedzy, narzędzi i usług:

• detekcja i naprawa wycieków wraz z zarządzaniem projektem online,

• pomiar przepływu, ciśnienia i punktu rosy sprężonego powietrza oraz

przepływomierze sprężonego powietrza,

• pomiar i analiza obciążenia sprężarek oraz nadrzędne sterowanie AirLeader,

Podsumowanie


• szkolenia i plany naprawcze wraz z realizacją,

• inwentaryzacje sieci sprężonego powietrza,

• projektowanie i konsultacje oraz budowa i dostawa aluminiowych instalacji

sprężonego powietrza,

• dostawy przepływomierzy, sterowników, detektorów ultradźwiękowych.

Podsumowanie


• miernik mocy,

• End Of Line,

• Beginning Of Line.

Nowość!

Nowość!

Nowość!

VP FlowScope M

Rewolucja na światowym rynku przepływomierzy:

• Dzięki Ethernet’owi – IOT – sieci zakładowe – Industry 4.0,

• Wyjście RS485, Ethernet, 4..20, inpulsowe,

• Wymienna sonda!

• Możliwość podglądu każdej sondy poprzez smartfona,

• Pomiar 2-kierunkowy z tą samą ceną

Nowość!

VP FlowScope M Nowość!

mgr inż. Wojciech Halkiewicz

Tel. 604 515 452

[email protected]

7 bar sp. z o.o. (dawniej Aria-C) ul. Kordeckiego 30B, 60-144 Poznań

www.7bar.pl

Pozostaję do Państwa dyspozycji

http://www.7bar.pl/

Efektywność Energetyczna Systemów Sprężonego Powietrza.pdf

Documents

Transcript of Efektywność Energetyczna Systemów Sprężonego Powietrza.pdf