So ermitteln Sie die Kosten für Druckluft in Ihrer Einrichtung
Druckluftsysteme sind eine wertvolle Ressource für viele Unternehmen und Industrieanlagen. Nach Angaben des US-Energieministeriums entfallen etwa 10 % des Stromverbrauchs allein auf die Drucklufterzeugung. Einige Einrichtungen gehen sogar bis zu 30 % oder mehr.
Kein Wunder, denn Druckluft ist ein nützliches, vor Ort erzeugtes Hilfsmittel. Es kann Werkzeuge antreiben, Oberflächen reinigen und komplizierte Aufgaben wie die Bedienung pneumatischer Steuerungen ausführen.
Bevor Sie jedoch die Vorteile nutzen können, müssen Sie verstehen, wie die Kosten berechnet werden. In diesem Artikel erläutern wir die Grundlagen der Druckluftpreise.
Druckluft als eine der teuersten Energieanwendungen
Die Kosten für Druckluft gehören zu den teuersten Energieverwendungen in einer Industrieanlage. Es braucht viel Energie, um Luft zu komprimieren und nutzbar zu machen.
Eine typische Aufschlüsselung der Kostenkomponenten für einen 100-PS-Kompressor, der bei 80 % der Kapazität arbeitet, könnte folgendermaßen aussehen:
- Strom (70 % )
- Wartung (5 % )
- Druckluftsystem leckt (20 % )
- Sonstige Betriebsausrüstung (z. B. Filter und Trockner) (5 % )
Wie Sie sehen können, hängt der überwiegende Teil der Kosten (70 %) mit dem Strom zusammen, der für den Betrieb des Kompressors erforderlich ist. In Bezug auf die Wartung gelten 5 % als sehr gut für eine Druckluftanlage.
Die letzten beiden Kostenkomponenten, Lecks und andere Gerätevorgänge, werden oft übersehen, können aber einen erheblichen Teil der Gesamtkosten ausmachen. Druckluftlecks können 20 % oder mehr der Gesamtbetriebskosten eines Systems ausmachen.
Bestimmung der Druckluftkosten
Nachdem wir uns nun die Kostenkomponenten von Druckluft angesehen haben, schauen wir uns an, wie die Kosten berechnet werden. Hier ist die Formel zur Berechnung der Druckluftkosten basierend auf den Stromkosten:
Kosten für Druckluft =(PS) x (0,746) x (Anzahl Betriebsstunden) x ($/kWh) x (% Zeit) x (% Volllast-PS) / Motoreffizienz
Die an dieser Formel beteiligten Variablen:
- PS =Pferdestärke der Bremse oder Pferdestärke der Kompressorwelle (erforderliche Leistung, um den Kompressor zu betreiben. Kann in den technischen Daten des Geräts überprüft werden)
- 0,746 =der Umrechnungsfaktor von PS in kW
- $/kWh =Kosten für 1 kWh Strom in Dollar
- %time =der Prozentsatz der Zeit, in der der Kompressor bei Volllast läuft
- %Volllast PS =der Prozentsatz der Bremsleistung, die der Kompressor verbraucht, während er läuft. Dies sollte überprüft werden, indem die Stromaufnahme des Kompressormotors während des Betriebs überwacht wird.
- Motoreffizienz =der Wirkungsgradprozentsatz des Elektromotors bei diesem Betriebsniveau.
Beispiel 1:
Nehmen wir an, Sie haben einen 50-PS-Kompressor, der 8.000 Stunden pro Jahr läuft. Die Stromkosten betragen 0,10 $ pro kWh und der Kompressormotor hat einen Wirkungsgrad von 80 %. Die Stromaufnahme des Kompressormotors während des Betriebs wurde gemessen und mit 56 Ampere ermittelt.
Die Kosten für Druckluft würden wie folgt berechnet:
Kosten für Druckluft =(50 PS) x (0,746) x (8.000 Stunden) x ($0,10/kWh) x (100 % Zeit) x (56 % Volllast-PS) / (80 % Motoreffizienz)
Kosten für Druckluft =$20.888 pro Jahr
Wie Sie sehen können, können die Kosten für Druckluft hoch sein. In diesem Beispiel würde der Betrieb des Kompressors etwas mehr als 20.000 $ pro Jahr kosten.
Sehen wir uns nun ein weiteres Beispiel an, um zu sehen, wie sich die Änderung einiger Variablen auf die Kosten auswirken kann.
Beispiel 2:
Nehmen wir an, Ihre Produktionsstätte verfügt über einen 100-PS-Kompressor (erfordert 110 PS), der jährlich 7.000 pro Stunde leistet.
Die Maschine ist 85 % der Zeit voll belastet (mit einem Motorwirkungsgrad von 95 %) und die restliche Zeit unbelastet (hat 25 % Volllast-PSB und einen Motorwirkungsgrad von 90 %). Der Gesamtstrompreis beträgt 0,10 $/kWh.
Die Kosten bei voller Beladung:
((110 PS) X (0,746) X (7.000 Std.) X ($0,10/kWh) X (0,85) X (1,0))/0,95 =51.396,00 $
Die Kosten bei teilweiser Beladung:
((110 PS) X (0,746) X (7.000 Std.) X ($0,10/kWh)X (0,15) X (0,25))/0,90 =2393,00 $
Jährliche Energiekosten =51.396,00 $ + 2.393,00 $ =53.789,00 $
Typische Druckluftkosten über die gesamte Lebensdauer im Überblick
Obwohl die Kosten für Druckluft hoch sein können, ist es wichtig, sie im Auge zu behalten. Der größte Teil der Kosten bezieht sich auf Strom, der relativ stabile Kosten darstellt.
Ein 75-PS-Kompressor arbeitete zwei Schichten pro Tag für fünf Tage die Woche zu einem Gesamtbetrag von $0,05/kWh seit über zehn Jahren so aussehen kann:
- Ausrüstung:12 %
- Wartung:12 %
- Strom:76 %
Darüber hinaus machen die Kosten für Druckluft oft einen kleinen Prozentsatz der Gesamtproduktionskosten aus. Beispielsweise machen die Kosten für Druckluft in einem typischen Lebensmittel- und Getränkebetrieb oft weniger als 1 % der Gesamtproduktionskosten aus.
In den meisten Fällen machen die Kosten für Druckluft einen relativ kleinen Teil der Gesamtproduktionskosten aus. Es gibt jedoch einige Fälle, in denen die Kosten für Druckluft einen erheblichen Teil der Gesamtproduktionskosten ausmachen können.
Beispielsweise kann Druckluft in einer Anlage, die Druckluft zum Blasformen oder zum Sterilisieren von Verpackungsmaterial verwendet, einen erheblichen Teil der Gesamtproduktionskosten ausmachen.
BestPractices verstehen Programm
BestPractices ist ein Programm, das vom Compressed Air and Gas Institute (CAGI) entwickelt wurde, um Unternehmen zu helfen, zu verstehen, wie sie ihre Nutzung von Druckluft optimieren können.
Das Programm bietet Unternehmen Richtlinien zur Reduzierung der Druckluftkosten bei gleichbleibender oder verbesserter Qualität. Durch die Einhaltung der BestPractices-Richtlinien können Unternehmen Geld sparen und gleichzeitig sicherstellen, dass sie Druckluft effizient nutzen.
Das BestPractices-Programm kann Unternehmen auch dabei helfen, potenzielle Probleme zu vermeiden, die zu Ausfallzeiten oder anderen Produktionsproblemen führen könnten.
Abschließende Gedanken
Die Kosten für Druckluft können hoch sein, aber es ist wichtig, sie im Auge zu behalten. Der größte Teil der Kosten entfällt auf Strom, der relativ stabile Kosten darstellt. Vor allem kann die Überwachung dieser Kosten Unternehmen zugute kommen, da sie dabei helfen kann, potenzielle Bereiche für Effizienzverbesserungen zu identifizieren.
Darüber hinaus bietet das BestPractices-Programm Richtlinien zur Optimierung der Nutzung von Druckluft, die Unternehmen dabei helfen können, Geld zu sparen und gleichzeitig sicherzustellen, dass sie Druckluft effizient nutzen.
John Henry Foster ist Ihr Partner für hochwertige Druckluftsysteme und Dienstleistungen. Wenn Sie Fragen zu Ihren Druckluftsystemen und -teilen haben, wenden Sie sich noch heute an uns.
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