Ile tak NAPRAWDĘ kosztuje Cię sprężone powietrze w Twojej firmie?

Wprowadzenie

Zrozumienie kosztów związanych ze sprężonym powietrzem w Twoim zakładzie jest niezbędne. Często mylnie uważa się, że sprężone powietrze jest praktycznie za darmo, co jest dalekie od prawdy. Ze względu na wysokie koszty, sprężone powietrze jest traktowane jako jeden z głównych zasobów w przemyśle produkcyjnym. W tym artykule przedstawimy metodę obliczania kosztów produkcji sprężonego powietrza. Ta wiedza pozwoli Ci ocenić potrzebę skorzystania z regularnych audytów instalacji sprężonego powietrza.

Jak obliczyć koszt sprężonego powietrza?

Ażeby rozpocząć obliczenia, konieczne jest poznanie podstawowych jednostek. Moc silników elektrycznych opisywana jest w kilowatach (KW) lub koniach mechanicznych (hp), gdzie 1 hp równa się dokładnie 0,746 KW. Energię elektryczną nalicza się w kilowatogodzinach (KWh). Stąd możemy obliczyć koszt energii potrzebnej do napędzania silników elektrycznych. Jeśli Twoja sprężarka jest oznaczona w koniach mechanicznych (hp), możesz użyć następującego równania:

Równanie 1:

HP * 0.746 * godziny * stawka / (sprawność silnika)

gdzie:

HP – moc silnika w koniach mechanicznych

0.746 – przeliczenie na kW

godziny – czas pracy

stawka – koszt energii elektrycznej, KWh (około 1,15 PLN)

sprawność silnika – średnio dla silnika elektrycznego wynosi 95%.

Jeżeli natomiast moc silnika sprężarki jest wyrażona w kilowatach (kW), równanie to upraszcza się do formy przedstawionej w równaniu 2:

Równanie 2:

kW * godziny * stawka / (sprawność silnika)

gdzie:

kW – moc silnika w kilowatach

godziny – czas pracy

stawka – koszt energii elektrycznej, KWh (około 1,15 PLN)

sprawność silnika – średnio dla silnika elektrycznego wynosi 95%.

Jako przykład weźmy zakład produkcyjny, który funkcjonuje przez 250 dni w roku, pracując w 8-godzinnych zmianach. Sprężarka pracuje w cyklu 50% czasu pracy i przestoju. Czas pracy oblicza się, mnożąc 250 dni przez 8 godzin dziennie i przez 50%, co daje 1000 godzin pracy rocznie. W zakładzie znajduje się sprężarka o mocy 100 hp, co odpowiada 74,6 KW (~ 75 kW). Przy stawce elektrycznej wynoszącej około 1,15 PLN za KWh, roczny koszt produkcji sprężonego powietrza obliczamy z równania 1:

100hp * 0.746 KW/hp * 1000 godzin * 1,15 PLN/KWh / 0.95 = 9053,68 PLN rocznie.

Oba równania pozwalają na podstawienie własnych danych, aby obliczyć roczny koszt produkcji sprężonego powietrza w Twoim zakładzie.

Typ sprężarki wpływa na ilość produkowanego sprężonego powietrza przez silnik elektryczny. Tempo produkcji często wyraża się w różnych jednostkach, ale z doświadczenia preferujemy stosowanie litrów na minutę na kilowat, czyli l/min/kW.

Sprężarki przemysłowe mają różne wydajności w zależności od konstrukcji. Dla jednotłokowej sprężarki tłokowej wydajność wynosi od 110 do 117 l/min/kW (przeliczając z 3,1 do 3,3 CFM/hp). Dla sprężarki tłokowej dwutłokowej o mocy 10 hp (czyli 7,46 kW ~ czyli popularne “7,5 kW”), wydajność wynosi około 167 do 178 l/min/kW (przeliczając z 4,7 do 5,0 CFM/hp). Jak widać, dwutłokowa sprężarka powietrza jest bardziej efektywna przy tej samej mocy.

Dla sprężarek śrubowych wydajność wynosi około 121 do 146 l/min/kW (przeliczając z 3,4 do 4,1 CFM/hp), natomiast dla sprężarek dynamicznych wynosi ona około 132 do 167 l/min/kW (przeliczając z 3,7 – 4,7 CFM/hr). Znając typ swojej sprężarki, możesz obliczyć ilość produkowanego sprężonego powietrza na każdy kilowat. Średnio, w naszej firmie Pneumatyka.eu, przyjmuje się wydajność 142 l/min/kW (przeliczając z 4 CFM/hp) przy rozmowach z klientami zainteresowanymi ogólną wydajnością ich sprężarek.

Korzystając z tych informacji, możemy oszacować całkowity koszt produkcji sprężonego powietrza, jak pokazano w równaniu 3:

Równanie 3:

C = 1000 * stawka * 0.746 / (PR * 60)

gdzie:

C – Koszt sprężonego powietrza (PLN za 1000 metrów sześciennych)

1000 – skala (ilość m3 sprężonego powietrza jakie chcemy wyprodukować)

stawka – koszt energii elektrycznej (KWh) (około 1,15 PLN)

0.746 – przeliczenie hp na KW

PR – Tempo produkcji (l/min/kW)

60 – przeliczenie z minut na godzinę

Przy średniej wydajności 142 l/min/kW i średniej stawce elektrycznej około 1,15 PLN za KWh, możemy użyć równania 3 do obliczenia średniego kosztu wytworzenia 1000 metrów sześciennych powietrza.

C = 1000 * 1,15 PLN/KWh * 0.746 / (142 l/min/kW * 60) = około 0,95 PLN/1000m³.

Po ustaleniu kosztu sprężonego powietrza możesz zidentyfikować obszary, w których można oszczędzać. Jednym z największych problemów są nieefektywne wykorzystanie m.in. poprzez nieusunięte wycieki sprężonego powietrza, nieenergooszczędne pistolety do przedmuchu sprężonym powietrzem.

Podsumowanie

Podsumowując, zrozumienie rzeczywistych kosztów produkcji sprężonego powietrza jest kluczowe dla efektywnego zarządzania zasobami w każdym przedsiębiorstwie produkcyjnym. Artykuł ten demistyfikuje powszechne przekonanie, jakoby sprężone powietrze było zasobem niskokosztowym, ujawniając skomplikowane obliczenia i znaczące wydatki stojące za jego produkcją i wykorzystaniem.

Wnioski do wyciągnięcia są jasne:

1. Świadomość kosztów: Precyzyjne obliczenia kosztów produkcji sprężonego powietrza pozwalają na lepsze zrozumienie i zarządzanie tym krytycznym zasobem. To z kolei umożliwia identyfikację potencjalnych oszczędności i optymalizację wykorzystania sprężonego powietrza.
2. Znaczenie efektywności: Efektywność sprężarek i systemów sprężonego powietrza ma bezpośredni wpływ na koszty operacyjne. Inwestycje w nowoczesne, energooszczędne technologie oraz regularne utrzymanie i kontrola instalacji mogą przynieść znaczące oszczędności.
3. Potencjał oszczędności: Identyfikacja i eliminacja wycieków, optymalizacja ustawień sprężarek oraz edukacja personelu na temat właściwego użytkowania sprężonego powietrza mogą znacząco zredukować niepotrzebne straty i koszty.
4. Rola audytów: Regularne audyty instalacji sprężonego powietrza są niezbędne do monitorowania wydajności systemu, identyfikacji obszarów wymagających uwagi oraz wdrażania usprawnień.

Podsumowując, zarządzanie kosztami sprężonego powietrza wymaga nie tylko znajomości i zastosowania odpowiednich metod obliczeniowych, ale także ciągłej uwagi na efektywność, innowacyjność i edukację. Poprzez świadome podejście do wykorzystania sprężonego powietrza, przedsiębiorstwa mogą nie tylko zmniejszyć swoje koszty operacyjne, ale również przyczynić się do bardziej zrównoważonej produkcji i ochrony środowiska.

Poniżej znajdziesz prosty kalkulator, który przy użyciu zaprezentowanych przez nas wzorów, pozwoli Ci obliczyć koszt sprężonego powietrza w Twoim zakładzie: