Målrettet brug af volumenstrømsmåling og lækagesøgning for at reducere energiomkostninger og CO2-emissioner i trykluftsystemer

I industrialiserede lande bruges omkring 10% af det samlede industrielle elforbrug til generering af trykluft, i Tyskland er det helt op til 14%. Lækage er den vigtigste faktor for energitab, og de fleste trykluftsystemer har tab i størrelsesordenen 20-40 %, i dårlige systemer er det endda mere end 60 %. Eliminering af trykluftlækager er den mest effektive måde at reducere strømforbruget på. Trykluftlækager spilder ofte 8760 timers (24 t x 365 d) energi om året og øger kompressorens køretider, hvilket også forkorter vedligeholdelsesintervallerne. Det er derfor et must regelmæssigt at opdage og fjerne lækager. Vores LD-serie giver dig alle de funktioner, du har brug for til at opdage lækager og måle konsekvenserne i form af strømforbrug og spildte penge.

1. Praktisk eksempel - besparelsespotentiale i en medicinalvirksomhed

Høj komprimeret luft og forkert designede komponenter (kompressorer og trykluftbeholdere) reducerer trykluftsystemets effektivitet, genererer unødvendigeCO2-emissioner og reducerer også konkurrenceevnen. Hvor meget komprimeret luft, der skal produceres i løbet af en uge, og hvordan komponenterne skal dimensioneres, så de arbejder så effektivt som muligt og udnyttes fuldt ud, kan måles meget nemt og pålideligt med en volumenstrømsensor. I den viste graf kan du se volumenstrømsprofilen målt bag tryklufttanken i en medicinalvirksomhed i Sydafrika i ca. 10 dage.

Den grønne kurve svarer til den faktiske målte volumenstrømsprofil (glidende gennemsnit), og den røde kurve svarer til volumenstrømsprofilen efter den "simulerede" lækage. Som du kan se, skifter kurven nedad. I de tidspunkter, der er markeret med rødt, stod produktionen stille, og der blev ikke produceret varer - med andre ord slap der kun komprimeret luft ud via lækager og åbne dyser på dette tidspunkt. Denne værdi skal selvfølgelig altid være så lav som muligt og bør falde betydeligt efter eliminering af lækager eller andre forbrugeroptimeringer. Baseret på følgende antagne værdier for systemet er der potentiale for forbedringer, som du kan se i tabellen nedenfor.

  • Specifikt output: 0,12 kWh / m³
  • Elpris: 25 € cent/kWh
  • Driftstid: 8000 timer/år
  • CO2-emissioner el-mix husholdningsforbrug: 420 g/ kWh
EnhedMåling før udbedringMåling efter udbedringForbedringer
Gennemsnitligt volumenflow[m3/h]500 m³/h250 m³/h250 m³/h
Volumenstrøm uden produktion[m3/t]316 m³/h66 m³/h250 m³/h
Lækage [%]63,2%26,4 %36,8 %
Besparelsespotentiale [€ / a]75.840 € / a15.840 € / a60.000 €/a
CO2-udledning127,41 tons / a26,61 tons / år100,8 tons / år

2. Praktisk eksempel - besparelsespotentiale i en bagerivirksomhed

Følgende diagram viser volumenstrømsprofilen for et bageri, der producerer under følgende betingelser:

  • Bageriet består af 2 produktionshaller
  • Hal 1 (ældre systemer) er i øjeblikket lukket ned
  • Produktionen finder sted i hal 2 fra kl. 10.00

En VA 500 termisk flow sensor blev installeret bag tryklufttanken for at måle forbruget i de to haller. I det følgende diagram viser den oprindelige volumenstrømsprofil (lysegrøn) tændingen og slukningen af kompressoren. For bedre sammenlignelighed blev det glidende gennemsnit derfor også beregnet og plottet (mørkegrøn). Følgende resultater kan udledes af dette: Selvom der ikke var nogen produktion før kl. 10.00, leverer kompressoren en masse komprimeret luft. De reelle "produktionstoppe" er meget små sammenlignet med grundbelastningen. Dette indikerer en meget høj lækage. For at bekræfte antagelsen blev kugleventilerne til maskinerne i nedlukningsområdet (i hal 1) lukket, så deres lækager ikke længere forsynes med komprimeret luft. De fleste lækager findes typisk i og omkring maskinerne. Det efterfølgende jævne fald i niveauet for volumenstrømsprofilen viser, at grundbelastningen kan reduceres enormt fra lukket kugleventil til kugleventil. Dette er en indikation af, hvilken indvirkning en lækagereparation vil have på trykluftprofilen i dette bageri.

  • Volumenstrøm i begyndelsen: 150 m³/h
  • Volumenstrøm efter lukning af kugleventilerne: ca. 40 m³/t

Hvis maskinerne i hal 1 betjenes igen, skal kugleventilerne åbnes, og komprimeret luft slipper ud igen via lækagerne.

3. Anbefalet procedure til permanent reduktion af komprimeret luft

Konklusion og anbefaling

Den her beskrevne proces bør udføres cyklisk i virksomheden for at holde lækken så lav som muligt på lang sigt. Målet med foranstaltningerne bør være at opnå en permanent lækagerate på 5-10%, da erfaringen har vist, at en enkeltstående søgning og reparation ikke reducerer lækageraten permanent, og at der naturligvis vil opstå nye lækager igen bagefter.

Praktisk tip: For ikke at gå glip af det optimale tidspunkt for lækagesøgningen anbefales det at bruge en volumetrisk flowsensor (f.eks. VA 500) i hovedrøret nedstrøms for tanken. Mindst en uge (mandag til søndag) anbefales som periode for målingen. Derudover kan volumenstrømsmålingen bruges til at validere resultatet af lækkesøgningen og udbedringen, da denne skal reducere volumenstrømmen under stilstand.