Het terugdringen van de CO2-uitstoot in de wereld gaat te langzaam. Alleen al in Europa leiden luchtlekkages jaarlijks tot een onnodige CO2-uitstoot van 55 miljoen ton. Luchtlekkages die in 80% van de gevallen ontstaan na het uitvoeren van onderhoud. Een gevolg van onwetendheid van monteurs, werken met verkeerde gereedschappen, verkeerde afdichtingmaterialen en het niet uitvoeren van lekkagemetingen na het voltooien van de onderhoudswerkzaamheden. Met de juiste energiebesparing-strategie kan Europa volgens SMC Pneumatics, maar liefst 2,3 miljard euro in een jaar besparen. Om dit te realiseren is bewustwording nodig.
Bewustwording op het gebied van energiebesparing met betrekking tot perslucht neemt de laatste jaren toe, maar het nemen van de juiste acties om het vervolgens te realiseren blijft nog ver achter. De belangrijkste reden hiervoor is dat het grootste deel van de luchtlekkages toch niet hoorbaar is. Hoewel perslucht in een productieproces verreweg het duurste medium is, maar liefst 2,5 eurocent per m3, blijft het een moeizaam proces om de industrie op een andere wijze naar haar productieprocessen te laten kijken. Een bijzondere gewaarwording, zeker wanneer de prijs van perslucht per m3 vergeleken wordt met de prijs van water (1,20 euro per m3) of energie (9 cent kWh of lager, afhankelijk van het gebruik). Niet voor niets wordt er dan ook jaarlijks zonder blikken of blozen in Europa ruim 7,2 miljard euro uitgegeven aan 80 TWh elektrische energie voor de opwekking van perslucht. Perslucht die grotendeels verloren gaat als gevolg van luchtlekkages. De grootste energieverslinders in de wereld zijn de papierindustrie, de bedrijven met smeltprocessen (voor glas, staal en keramiek) en de olie- en gasindustrie.
Lekdichtheid
Hoewel pneumatische componenten die uit de fabriek komen 100% lekdicht zijn, is het irreëel te denken dat persluchtlekkages volledig kunnen worden voorkomen. Volgens berekeningen blijkt namelijk 27% van alle koppelingen te lekken. De lekkage treedt dus vooral daar op waar de perslucht het component verlaat. Als daarentegen gewerkt wordt met de juiste componenten, methoden en technieken is het volgens SMC Pneumatics mogelijk om een lekdichtheid te realiseren van 90 tot 95%. Maar zelfs dit wordt in de praktijk bij lange na niet gerealiseerd, volgens een onlangs verschenen rapport van de Europese Unie. Uit dit rapport blijkt dat de jaarlijkse Europese industriële consumptie van elektrische energie wordt geschat op 400 TWh. 20% hiervan wordt volgens de onderzoekers gebruikt voor de opwekking van persluchtenergie. Van deze 80 TWh gaat ruim 20% verloren door luchtlekkages. De overige 80% wordt gebruikt voor aandrijvingen (10%) en blaasapplicaties (70%) en ook hiervan verdwijnt een groot deel in het luchtledige. Om dit tij te keren is het dus zaak om de energie die verbruikt wordt, zo efficiënt mogelijk te benutten. Ofwel om in de industrie een balans te vinden tussen de productieaantallen enerzijds en de energieopname anderzijds.
Methoden
De meest eenvoudige methode om luchtlekkages op te sporen is met behulp van ultrasoontechniek. Met deze techniek detecteren medewerkers van SMC Pneumatics regelmatig zo’n 80% van de lekkages, om deze vervolgens te verhelpen. Hoewel het uitvoeren van een lekaudit werkt in de praktijk, is het niet de meest effectieve methode om persluchtlekkages aan te pakken. Een snellere en efficiëntere methode om energie te besparen is door de druk in een heel systeem te verlagen, direct achter de compressor. Door de druk te verlagen met 1 bar, kan al snel zo’n 7 tot 10% worden bespaard op de energiekosten. In de praktijk kan dit worden bewerkstelligd door de druk in stappen steeds met 0,1 bar te verlagen. Ontstaat er vervolgens ergens in het productieproces een tekort, dan kan dat tekort worden onderzocht en lokaal worden opgevangen door daar een tank-drukversterker-combinatie te plaatsen.
Ontwerpfase
Een andere manier om de energiekosten terug te dringen is volgens SMC Pneumatics om reeds in de ontwerpfase na te denken over een andere constructiewijze of het installeren van energiezuinige componenten. Een mooi voorbeeld van op een andere wijze construeren is werken met de zwaartekracht bij persapplicaties of het integreren van een ALDS-lekmeter, al dan niet in combinatie met flowmeters. Met behulp van een lekmeter kunnen steeds on line vóór en na het productieproces de luchtlekkages van de componenten worden gemeten. Als met behulp van deze, in eigen beheer ontwikkelde, lekmeter een luchtlekkage wordt gedetecteerd, dan kan relatief eenvoudig worden nagegaan in welke aftakking de lekkage zich bevindt. Indien gewenst kan de lekmeter worden gecombineerd met flowmeters, die parallel aan de hoofdleiding worden geplaatst. De flowmeters zijn leverbaar met analoge uitgangssignalen, waardoor deze afhankelijk van de applicatie kunnen worden gekoppeld aan een productiemonitoring-, gebouwbeheer- of onderhoudbeheersysteem. Met andere woorden: met dit systeem kan zowel vanuit een kantooromgeving, als op de productievloer voortdurend worden gemonitored of het luchtverbruik in het productieproces acceptabel is of niet. Belangrijk bij het werken met flowmeters is wel dat de verantwoordelijke operators moeten worden getraind in het herkennen van de juiste signalen. Op deze wijze wordt een zo groot mogelijk draagvlak in de organisatie gecreëerd om de persluchtkosten te reduceren.
Energiezuinige componenten
Ook is het mogelijk om te werken met energiezuinige componenten. Het assortiment energiezuinige componenten van SMC Pneumatics varieert van speciale cilinders met extra zuigeroppervlak tot energiezuinige ventielen. Zo kan voor de realisatie van de arbeidsslag van een cilinder in plaats van een normaal reduceerventiel gekozen worden voor een snelheidsregelventiel met ingebouwd reduceerventiel (ASR-component) en/of een snelheidregelventiel met ingebouwd flowventiel (ASQ-component). Het voordeel van werken met energiezuinige componenten in deze situatie is dat de arbeidsslag zeer nauwkeurig kan worden geregeld door eerst het drukverschil over de zuiger in balans te brengen, alvorens de arbeidsslag wordt ingezet. Met behulp van energiebesparende ventielen kan de zuiger vervolgens retour gestuurd worden met een van te voren in te stellen druk van 1 tot 3 bar. De exacte hoeveelheid energie die met de hierboven beschreven oplossing kan worden bespaard, is te berekenen door de gereduceerde druk te vermenigvuldigen met het slagvolume en het aantal slagen per tijdseenheid. Afhankelijk van de uiteindelijke configuratie zijn energiezuinige componenten over het algemeen in enkele weken terug te verdienen. De investering in energiezuinige cilinders kan sneller worden terugverdiend naarmate de diameter en de slaglengte groter is. Als bij een systeem reeds in de ontwerpfase wordt gekozen voor deze energiezuinige componenten dan kan volgens SMC Pneumatics zo’n 33% worden bespaard op het energieverbruik. Het doorvoeren van wijzigingen in schakelschema’s is daarvoor niet nodig. Zelfs bij een bestaand systeem kunnen conventionele snelheidsregelventielen eenvoudig door een ASR- en/of ASQ-oplossing worden vervangen. Beiden worden namelijk direct in de cilinderingeschroefd. De nieuwste ontwikkeling op het gebied van energiezuinige componenten is dat alle ventielen van SMC Pneumatics voortaan zijn uitgerust met energiebesparende spoelen. De procesventielen – traditionele energieverslinders - zijn uitgerust met hoogwaardige elektronische technieken in de vorm Puls-Width Modulation (PWM) die meer dan 50% elektrische energiereductie realiseren. De warmte-ontwikkeling die deze spoelen genereren wordt hierdoor zeer sterk gereduceerd en dit komt de levensduur ten goede.
BlaasapplicatiesVeel winst op het gebied van energiebesparing is verder te behalen bij blaasapplicaties. Als bij dit soort toepassingen gewerkt wordt met energie-efficiënte nozzles in combinatie met de juiste regeling, dan zijn namelijk besparingen realiseerbaar tot 75%. De nozzles dienen in zo’n geval dan wel via een drukreduceerventiel te worden aangestuurd. De druk in de leiding naar de nozzle toe wordt dan namelijk constant gehouden, waardoor de stroming minder turbulent is en minder energieverslindend. Evenals bij blaasapplicaties is dit ook mogelijk bij actuatoren, waarbij de in- en uitgaande slag meestal geregeld wordt met een gelijke druk. Door in plaats hiervan de opgewekte energie op te slaan in een accumulator en deze op een later tijdstip her te gebruiken, kan daarentegen worden volstaan met aanzienlijk minder perslucht. Soms zijn hiermee besparingen mogelijk die kunnen oplopen tot wel 30%.
Berekenen besparing
Speciaal om te berekenen hoeveel persluchtenergie een bedrijf kan besparen heeft SMC Pneumatics een aantal softwaremodules ontwikkeld. Met het meest uitgebreide pakket kan een berekening voor een complete fabriek worden gemaakt. De drie persluchtbesparingcalculators van SMC Pneumatics zijn handige hulpmiddelen om de besparing op één productielijn te berekenen. Als op basis van deze calculaties blijkt dat er besparingsmogelijkheden zijn, dan is het raadzaam eerst een energiebesparingaudit uit te laten voeren, alvorens de luchtlekkages daadwerkelijk worden aangepakt of de applicatie wordt geoptimaliseerd. Bij het uitvoeren van een energiebesparingaudit inventariseert een energiebesparingspecialist van SMC, gezamenlijk met een verantwoordelijke van het bedrijf, de hele fabriek of een deel daarvan. Vervolgens wordt een kort en bondig rapport opgesteld, met daarin opgenomen de noodzakelijke verbeterpunten, de haalbare besparing en de investeringen die gedaan moeten worden. Alleen op deze manier is een structurele aanpak gegarandeerd.
Training
Om het bewustzijn bij klanten en andere geïnteresseerde op het gebied van energiebesparing te vergroten, organiseert SMC Pneumatics tweewekelijks een basistraining Energiebesparing. Tijdens deze training wordt de gehele installatie, vanaf de compressor tot en met de pneumatische componenten, besproken. Er wordt geleerd met een ‘energiezuinige blik’ naar de installatie te kijken. Eventuele knelpunten die zich kunnen voordoen worden behandeld en tevens komt aan bod welke maatregelen genomen kunnen worden om het persluchtverbruik terug te dringen. Voor het opheffen van veel voorkomende luchtlekkages bij verbindingen, wordt er zelfs uitgelegd op welke wijze pneumatische slangen het beste kunnen worden afgeknipt, alvorens deze weer in de push-in koppelingen gestoken kunnen worden. Een zeer eenvoudige maatregel, maar dat is het begin van alle besparingen.
Wilt u meer informatie? Kijk op deze pagina voor onze contactgegevens. Daar kunt u eveneens een aanvraagformulier invullen en vervolgens zullen wij dan zo snel mogelijk contact met u opnemen.
