קחו אוויר – תכנון אופטימלי אנרגטי לתחנת מדחסי אויר

מאת: ניסים עובד

תחנות אנרגיה לאספקת אוויר דחוס בספיקות שונות קיימות בכל מפעלי התעשיה בארץ ובעולם. תחנות אנרגיה אלו מצוידות ביחידות לאספקת אוויר דחוס המונעות ע"י מנועים חשמליים בהספקים שונים. סך כל האנרגיה (Kw)  הנצרכת ע"י מנועים אלו הינה כ 18% מסך כל האנרגיה (Kw)  הנצרכת ע"י המפעלים שהם כ- 20 Kw MRD  . (נתונים אלו נכונים לשוק האירופי המשותף).

תחנות המדחסים אשר תוכננו בעבר ועדיין  בשימוש התאפיינו בפרמטרים הבאים:

• התמקדות במדחס כיחידה עיקרית.

• שימוש במדחסים בעלי הספק דומה.

• הפעלת המדחסים לפי מדרג לחץ.

• לחצי עבודה גבוהים מאלה הנדרשים בפועל.

כמו כן הרבה מתחנות המדחסים אינן מצוידות במערכות אוורור לפינוי חום.

לעיתים נעשה שימוש במדחסים המצוידים ביחידות שינוי מהירות (אינוורטור) המספקים אויר כפונקציה של צריכת האוויר במפעל. יחידות אלו חוסכות באנרגיה במידה והם מתוכננות בספיקות הנכונות.

יחידות לייצור אוויר דחוס נרכשו תוך בחינת שני פרמטרים :

1. הספק חשמלי נומינלי ( KW או כ"ס).

2. מחיר היחידה.

תחנות מדחסים רבות אינן מצוידות במערכות מדידת  אנרגיה כך שאין נתונים נכונים מדידים לעלות האנרגיה הנצרכת לייצור מ"ק אוויר דחוס. בבואנו לרכוש יחידה לייצור אוויר דחוס יש לדעת שסך ההשקעה ברכישת יחידות אלו הינה רק כ- 15% מסך ההשקעה בהפעלת תחנת מדחסים למשך 5 שנים. כ-60% מסך ההשקעה הינו ההוצאה על אנרגיה הנדרשת להפעלת התחנה.

תהליך ייעול אנרגטי

לביצוע תהליך ייעול אנרגטי בתחנות מדחסים יש לאמץ חשיבה וראייה כוללת הלוקחות בחשבון את כל מרכיבי התחנה. ייעול אנרגטי עתידי חייב להיות נתמך בנתונים של מצב קיים אשר יספקו לנו מידע מפורט על כל מרכיבי התחנה כולל עלות ייצור מ"ק אוויר דחוס.

הפרמטרים אשר  צריכים להנחות אותנו בתהליך הם:

1. מהן ספיקות האוויר הנדרשות במפעל.

2. מהי איכות האוויר הנדרשת לפי תקן ISO 8573-1.

3. בחירת מדחסים לפי מידת יעילותם (הספק בפועל לייצור מ"ק אוויר דחוס).

4. מערכות בקרה חכמות המפעילות את המדחסים לפי ספיקה ולא כמדרג קבוע מראש.

5. שמוש במדחסים בספיקות שונות אשר יתנו מענה לספיקות הנדרשות במפעל.

תהליך ייעול אנרגטי חייב לספק למנהלי המפעל כלים ונתונים לגבי העלויות הקיימות להפעלת תחנת מדחסים בהווה ונתונים על החיסכון אשר יושג בעקבות השינויים הנדרשים לביצוע התחנה. נתונים אלו נתמכים ע"י עלויות השקעה נדרשות והחזר השקעה אשר יושג בעקבות החיסכון. תהליך ייעול אנרגטי אמור לצמצם את עלויות האנרגיה הנדרשות להפעלת תחנת מדחסים וכתוצאה מכך גם את עלויות ההשקעה בתחנה והשירות. ככלל פוטנציאל החיסכון באנרגיה בתחנת המדחסים הוא כ- 30%.

הכותב הוא מנהל התפעול בחברת קייזר קומפרסורים

המאמר התפרסם לראשונה במגזין "תשתיות סביבה ואנרגיה" מגזין 06 מאי – יוני 2011