비용을 35% 절감하는 최고의 공압 에너지 절감 시스템 7가지

검증된 35% 절감을 주장하기 전에 ISO 11011 경계, DOE 누설·폐열 데이터, 비용 기준선으로 공압 에너지 절감 시스템 7가지를 비교합니다.

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David Li, 수석 기술 자문, 벱토 뉴매틱

작성자 소개

David Li

수석 기술 자문

저는 벱토 뉴매틱의 수석 기술 자문 David입니다. 견적 전 공압 제품 요구 사항, 부품 적용, 기술 세부 사항 검토를 돕습니다.

작성자 글David@bepto.com

가장 효과적인 공압 에너지 절감 시스템 7가지는 계측 및 기준선 수립, 누설 관리, 압력 구역화, 저손실 배관망, 저장과 압축기 순차 제어, 최종 사용처 수요 제어, 유효 폐열 회수입니다. 여건이 맞는 공장에서는 이 대책들을 함께 적용해 비용을 35% 줄일 수 있지만, 35%는 보장된 업계 평균이 아닙니다. 정규화한 개선 전후 경계를 기준으로 반드시 입증해야 합니다.

ISO 11011은 압축공기 평가 범위를 공급, 이송, 수요의 세 가지 기능 하위 시스템으로 구분합니다. 이 전체 시스템 경계를 적용하면 압축기 동력, 배관 손실, 생산량 변화 또는 다른 에너지원은 무시한 채 밸브 하나에서 발생한 절감만으로 프로젝트 성과를 주장하는 일을 막을 수 있습니다(ISO 11011:2013).

핵심 요약

  • DOE에 따르면 관리가 부실한 시스템에서는 누설로 압축기 토출량의 20%~30%가 낭비될 수 있습니다.
  • 핵심 최종 사용처의 동압을 확인한 뒤에만 압력을 낮추십시오.
  • 무부하 상태의 로터리 스크루 압축기도 전부하 동력의 15%~35%를 소비할 수 있습니다.
  • 카탈로그상의 예상치를 더하지 말고 정규화한 에너지 비용을 기준으로 35%를 검증하십시오.

공압 에너지 절감 시스템은 정해진 양의 유효 생산에 필요한 구매 에너지를 줄이도록 계측, 제어, 유지보수, 배관망, 최종 사용처 대책을 연계한 체계입니다. 이 글은 7개 시스템의 선정 및 실행 가이드입니다. 목표 설정, 탄소 회계, 더 폭넓은 프로젝트 목록이 필요하면 비용 42% 절감 및 지속가능성 계획 가이드를 참고하십시오. 열역학적 경계와 유효 일 계산은 공압 에너지 변환 가이드에서 확인할 수 있습니다.

1. 공압 에너지 절감 시스템에서 계측을 가장 먼저 해야 하는 이유는 무엇입니까?

ISO 11011은 세 가지 평가 하위 시스템을 사용하며 분석, 보고, 문서화, 에너지 절감량 추정을 요구합니다. 압축기 kW만으로는 유효 생산 수요와 누설, 압력 손실, 유휴 운전 또는 부적절한 용도에서 소비된 공기를 구분할 수 없으므로 계측부터 해야 합니다(ISO 11011:2013).

다른 엔지니어가 재현할 수 있는 기준선을 만드십시오. 최소한 다음 항목을 기록해야 합니다.

  • 선택한 경계 안의 보조장치를 포함한 압축기 패키지 총 kW
  • 토출 유량과 기준 상태
  • 압축기 토출부, 리시버, 메인 헤더, 분기, 핵심 최종 사용 지점의 압력
  • 부하, 무부하, 정지, 가변속 운전 상태
  • 생산량, 제품 구성, 교대 패턴, 시스템 가압 시간
  • 드라이어, 필터, 드레인, 냉각, 폐열 회수 보조 동력
  • 압축기 토출량에 실질적인 영향을 줄 때의 주위 및 흡입 공기 조건

기준선은 정상 수요, 저수요, 계획 정지, 최대 간헐 부하를 대표할 만큼 충분한 생산 주기를 포함해야 합니다. 비가동 교대 시간에 한 번 측정하면 누설은 확인할 수 있지만, 여러 제품이 혼합 생산된 한 달을 정규화할 수는 없습니다.

연간 전력 비용의 첫 번째 경계는 다음과 같이 계산합니다.

Cair=PavghrC_{\mathrm{air}} = P_{\mathrm{avg}} \, h \, r

여기서 CairC_{\mathrm{air}}는 선택한 통화로 표시한 연간 압축공기 전력 비용입니다. PavgP_{\mathrm{avg}}는 압축기 패키지의 평균 입력 전력(kW), hh는 연간 운전 시간(h), rr은 kWh당 전력 요금입니다. 해당되는 경우 수요 요금, 시간대별 요금, 열에너지 크레딧은 별도로 더해야 합니다.

도구압축공기압축공기 에너지 비용 계산기7가지 대책을 평가하기 전에 압축기 동력, 부하·무부하 운전, 연간 운전 시간, 전력 단가를 이용해 연간 압축공기 에너지 사용량과 비용을 추정합니다.에너지 비용 = 공기 유량 × 비출력 × 운전 시간 × 에너지 단가평균 유량듀티 사이클연간 시간비출력계산기 열기

DOE의 MEASUR 압축공기 평가 도구를 이용하면 현재 운전 기준선을 만들고, 제안한 변경 사항을 모델링하며, 에너지와 비용 절감액을 평가할 수 있습니다. 재무 계산의 기준 자료는 공장 계측기 또는 전력회사 데이터를 사용하십시오. 모델은 예측 수단이고, 승인된 개선 후 측정값이 검증 수단입니다.

기준선 하나만으로는 충분하지 않은 경우가 많습니다. 에너지 기준선, 생산량 정규화 기준선, 운전 상태 기준선을 각각 유지하십시오. 공장 생산량이 줄어 총 kWh가 감소했다면 개선된 것은 첫 번째 기준선뿐입니다. 생산량이 비슷한 상태에서 무부하 시간이 줄었다면 제어 시스템이 공학적 성과를 낸 것입니다.

2. 누설 관리 시스템은 발견 사항을 어떻게 실제 절감으로 전환합니까?

DOE에 따르면 관리가 부실한 시스템에서는 누설로 압축기 토출량의 20%에서 30%가 낭비될 수 있지만, 선제적 프로그램을 운영하면 누설량을 전체 시스템 유량의 5%~10% 미만으로 낮출 수 있습니다. 이 수치는 기회 선별용 범위일 뿐이며, 해당 공장의 실제 손실 측정을 대신할 수 없습니다(DOE 자료집).

누설 관리 시스템은 단순한 초음파 탐지기가 아닙니다. 명확한 조사 경계, 고유 누설 ID, 반복 확인 가능한 위치 근거, 유량 또는 압력 강하를 이용한 정량화, 보수 책임자, 조치 완료 검증이 모두 포함되어야 합니다.

다음 운전 순환 절차를 사용하십시오.

  1. 알려진 압력에서 비생산 시간 유량 또는 격리 구역 유량을 측정합니다.
  2. 같은 경계를 조사하고 실제 누설 지점마다 태그를 부착합니다.
  3. 외부 누설과 밸브 또는 실린더의 내부 바이패스를 구분합니다.
  4. 명시한 기준 상태에 따라 유량을 추정하거나 측정합니다.
  5. 압축기 패키지 비동력과 실제 가압 시간을 이용해 비용을 계산합니다.
  6. 기계의 에너지 격리 절차에 따라 보수합니다.
  7. 다시 조사하고 동일한 경계 측정을 반복합니다.
  8. 수요 감소로 압축기를 무부하 전환하거나 정지할 수 있다면 압축기 제어를 조정합니다.

음향 장비는 소음원을 찾지만 요금 정산 수준의 유량을 자동으로 제공하지는 않습니다. 온도, 포함 체적, 생산 활동, 밸브 상태를 통제할 수 있다면 분기 배관의 유량계나 통제된 압력 강하 시험이 더 확실한 경계 근거를 제공합니다.

압축공기 누설 탐지 가이드에서는 측정 방법의 우선순위와 DOE 계산 예제를 자세히 설명합니다. 개별 부품의 누설 비용은 누설 비용 계산기로 추정하고, 격리된 체적을 안전하게 시험할 수 있다면 압력 강하식 누설률 계산기를 사용하십시오.

압축기 패키지 동력이 실제로 반응하기 전에는 계산된 누설 비용 전액을 전력요금 절감액으로 계산하지 마십시오. 보수 후에도 정속 압축기가 계속 무부하로 운전될 수 있습니다. 이 경우 제어와 저장 시스템이 압축기 운전 상태를 전환할 수 있어야만 공장이 용량을 회복하고 무부하 시간을 줄인 것으로 볼 수 있습니다.

3. 압력 구역화는 인위적 수요를 어떻게 줄여야 합니까?

DOE 자료집에 따르면 비조절 수요가 공기 사용량의 30%~50%를 차지하는 시스템에서는 100 psig 부근에서 압력을 2 psi 낮출 때 에너지 사용량이 약 1%~1.6% 감소할 수 있습니다. 압축기 형식, 제어, 누설, 개방 분사, 레귤레이터 거동, 생산 요구 조건에 따라 결과가 달라지므로 이 관계에는 조건이 붙습니다(DOE 자료집).

압축기 설정값이 아니라 최종 사용처에서 시작하십시오. 힘, 속도, 클램핑, 블로오프, 진공, 품질을 올바르게 유지하는 데 필요한 최소 동압을 기록합니다. 그런 다음 기계가 최악의 동시 운전 조건으로 작동할 때 상류 방향으로 압력 분포를 추적하십시오.

소수의 사용처만 공장 나머지 설비보다 높은 압력을 요구한다면 압력 구역을 분리하십시오. 압력·유량 제어기, 올바르게 선정한 레귤레이터, 독립 분기, 로컬 리시버 또는 전용 부스터를 사용하면 고압 사용처 하나 때문에 메인 헤더 전체의 압력을 높이는 일을 막을 수 있습니다.

고압 수요가 작고 간헐적임을 확인한 뒤에만 부스터를 사용하십시오. 큰 연속 유량을 승압하면 공기 소비가 늘고 용량이 부족한 배관 경로 문제가 가려질 수 있습니다. 압력 부스터 엔지니어링 가이드에서는 절대압과 유량의 상충 관계를 설명합니다.

통제된 관찰 아래 압력을 단계적으로 낮추십시오.

  • 모든 핵심 최종 사용처의 기준 압력을 확인합니다.
  • 설정값을 작은 폭으로 낮추고 변경 내용을 기록합니다.
  • 최대 부하 주기와 품질 검사를 반복합니다.
  • 압축기 상태, 누설, 블로오프 유량, 레귤레이터 드룹을 관찰합니다.
  • 검증된 공정 여유의 첫 한계점에 도달하면 중단합니다.
  • 마지막으로 합격한 설정으로 복원하고 기록합니다.

가장 낮은 정압이 목표가 아닙니다. 검증된 모든 운전 상태를 만족하는 가장 낮은 안정 동압이 목표입니다. 제한 요소 하나를 보상하려고 메인 헤더 압력을 올리면 모든 비조절 사용처와 누설의 비용이 증가합니다.

4. 저손실 배관망은 비용을 들여 만든 압력이 사라지는 일을 어떻게 막습니까?

CAGI에 따르면 잘 설계된 압축공기 시스템은 압축기 토출부에서 모든 사용 지점까지의 압력 강하가 10%를 넘지 않아야 합니다. 이는 시스템 설계 지침이며 모든 과도 운전 조건에 자동으로 적용되는 합격 한계는 아닙니다(CAGI).

압축기 출구, 처리 장비, 습식·건식 리시버, 메인 헤더, 분기, 호스, 레귤레이터, 밸브 입구, 액추에이터에서 유량이 흐를 때의 압력을 측정하십시오. 정압은 정상으로 보여도 필터, 퀵 커플링, 튜브, 매니폴드 내부 유로 또는 소음기가 주요 저항이 될 수 있습니다.

압력 강하, 유량, 연간 운전 시간을 기준으로 손실의 우선순위를 정하십시오.

제한 요소 수집할 근거 일반적인 개선 방향
드라이어 또는 필터 패키지 대표 유량에서의 차압 제조사 한계에 맞춰 정비하거나 용량 재선정
메인 또는 분기 배관 유량, 내경, 등가 길이, 압력 분포 직경 확대, 경로 단축 또는 루프 구성
플렉시블 호스와 퀵 커플링 조립체 전후의 동압 유효 내경 확대 및 불필요한 연결구 제거
최종 사용처 레귤레이터 입구 압력, 출구 드룹, 요구 유량 충분한 릴리빙 또는 비릴리빙 용량 선정
밸브와 매니폴드 활성 유로의 유량 데이터와 포트 압력 컨덕턴스 확대 또는 동시 수요 분리
배기 경로 배기 포트 압력과 스트로크 시간 안전한 소음 제어를 유지하면서 의도하지 않은 저항 제거

공압 압력 강하 문제 해결 가이드에서는 측정 순서와 시스템 배치 경계를 자세히 설명합니다.

압축기 토출 설정값을 높여 압력을 보충하려 하지 마십시오. 필터나 호스에서 발생하는 7 psi 손실을 해소하고 최종 사용처 압력을 이전 수준으로 되돌리면 기계 요구 조건을 바꾸지 않고도 필요한 압축 일을 줄일 수 있습니다.

5. 저장과 압축기 순차 제어는 무부하 동력을 어떻게 줄입니까?

DOE에 따르면 무부하 로터리 스크루 압축기는 유효 공기를 공급하지 않으면서도 전부하 마력의 15%~35%를 소비할 수 있습니다. 따라서 수요가 변동할 때, 특히 여러 압축기가 겹치는 압력 밴드에서 운전될 때는 효과적인 저장과 제어가 중요합니다(DOE 자료집).

저장 시스템은 짧은 고유량 부하가 발생할 때 모든 압축기가 그 부하를 뒤따라 운전되는 것을 막습니다. 순차 제어는 베이스, 트림, 대기, 비상 역할을 지정해 실제 수요 분포에 가장 적합한 압축기 패키지가 대응하도록 합니다.

측정된 부하 이벤트에서 시작하십시오.

  • 정상 수요를 초과하는 요구 유량
  • 이벤트 지속 시간과 반복 주기
  • 리시버와 최종 사용처 사이에서 허용되는 압력 저하
  • 다음 이벤트 전까지의 회복 시간
  • 압축기의 최소 턴다운과 제어 응답
  • 배관 체적을 포함한 총 유효 저장 용량
  • 처리 장비와 압력·유량 제어기의 위치

리시버가 에너지를 만들어 내는 것은 아닙니다. 압축기가 공기를 공급하는 시점을 이동시키고 제어기가 감지하는 압력을 안정화할 수 있을 뿐입니다. 순차 제어가 부실한 상태에서 리시버만 크게 만들면 비효율적인 무부하 시간만 늘어날 수 있습니다. 가변속 압축기도 효율적인 턴다운 범위 아래에서 운전하면 동력을 낭비할 수 있습니다.

모든 압축기 패키지의 kW, 토출 유량, 토출 압력, 부하 상태, 속도, 흡입 밸브 위치를 공통 시간축에 표시하십시오. 그런 다음 생산 시간, 휴게 시간, 야간 교대, 주말, 최대 간헐 수요를 시험합니다. 목표는 부하 운전 압축기 수 감소, 무부하 운전 시간 단축, 유효 압력 밴드 축소, 충분한 예비 용량 확보입니다.

압축공기 에너지 절감을 위한 7개 시스템 적용 순서 계측, 누설 관리, 압력 구역화, 저손실 배관망, 저장 및 순차 제어, 최종 사용처 수요 제어, 유효 폐열 회수로 이어지는 수직 순서도입니다. 모든 단계에 검증이 적용됩니다. 공급 최적화 전에 수요부터 줄이십시오 1 · 계측 및 기준선 수립kW, 유량, 압력, 상태, 시간, 생산량 2 · 누설 관리탐지, 정량화, 보수, 검증, 제어 조정 3 · 압력 구역화검증된 최저 동압으로 각 공정에 공급 4 · 배관망 손실 제거압력 강하를 측정 가능한 직렬 경로로 관리 5 · 저장 및 제어 연계베이스, 트림, 대기, 간헐 수요를 적절히 대응 6 · 최종 사용처 수요 제어유휴 공기를 차단하고 각 생산 용도를 적정 용량으로 선정 7 · 유효 폐열 회수측정된 열 부하를 대체한 열만 절감으로 인정 동일한 정규화 경계에서 각 변경 사항을 검증하십시오
이 순서를 따르면 통제되지 않은 수요가 계속 공기를 소비하는 상태에서 압축기 공급만 최적화하는 일을 피할 수 있습니다.

6. 최종 사용처 수요 제어는 생산에 필요하지 않은 공기를 제거합니다

DOE의 최신 압축공기 페이지는 부적절한 용도, 최고 효율 최종 사용처, 저장, 제어, 누설, 압력 안정화, 유지보수, 응축수 제거를 포함한 14개 개선 팁 주제로 구성되어 있습니다. 이처럼 범위가 넓다는 사실은 최종 사용처 수요를 피할 수 없는 공장 부하로 보지 말고 공학적으로 관리해야 함을 보여 줍니다(DOE 압축공기 시스템).

운전 상태별로 모든 사용처를 점검하십시오.

최종 사용처 낭비 징후 더 나은 제어 또는 대안
블로오프 노즐 또는 개방 튜브 연속 유량, 과도한 압력, 부정확한 분사 방향 설계형 노즐, 저압, 센서, 펄스 제어, 블로어
벤투리 진공 발생기 부품을 파지한 뒤에도 공기 계속 소비 진공 스위치, 에어 세이빙 회로, 로컬 밸브, 장시간 운전용 전동 펌프
공압 실린더 과대 보어, 과도한 압력, 높은 사이클 빈도 보어 적정화, 데드 볼륨 단축, 유휴 구역 차단
에어 모터 또는 믹서 일정 부하에서 연속 운전 전동 모터 또는 저압 블로어와 비교
제어반 냉각 개방 공기 또는 무제어 볼텍스 쿨러 온도조절기, 열교환기, 팬 또는 에어컨
응축수 드레인 타이머식 드레인이 유효 공기까지 배출 오염 조건에 맞는 무손실 또는 수요 작동식 드레인
폐기된 기계 분기 배관이 계속 가압됨 잠금식 공급 격리, 안전 덤프 또는 블리드, 무압 확인, 안전 기능 검토

적정 용량 선정 시 필요한 힘과 동작 여유는 유지해야 합니다. 실린더를 작게 하면 사이클당 공기 소비는 줄지만 마찰, 공급 압력, 배기 배압 또는 부하가 바뀔 때 불안정해질 수 있습니다. 액추에이터를 변경하기 전에 보어 크기 및 운전 비용 가이드데드 볼륨 에너지 손실을 확인하십시오.

사이클당 공기 소비가 아니라 양품 한 개당 공기 소비를 측정하십시오. 불량품, 반복 클램핑, 유휴 블로잉, 퍼지 순서는 기계 사이클 속도가 그대로여도 판매 가능한 제품 한 개당 공기 소비를 늘릴 수 있습니다.

수요를 생산용, 보조용, 보호용, 낭비로 분류하십시오. 부품을 고정하는 클램프는 생산용입니다. 센서를 보호하는 퍼지는 보조용일 수 있습니다. 안전 관련 공기 흐름은 보호용일 수 있습니다. 폐기된 분기 배관은 낭비입니다. 이렇게 분류하면 에너지 목표 때문에 위험성 평가나 공정에 실제로 필요한 공기를 제거하는 일을 막을 수 있습니다.

7. 폐열 회수는 언제 실제 비용 절감 효과를 냅니까?

DOE에 따르면 산업용 압축기 전기 에너지의 80%~93%가 열로 전환되며, 적절히 설계한 회수 시스템은 이용 가능한 열에너지의 50%~90%를 회수할 수 있습니다. 회수 가능한 열이라고 해서 그 자체로 자동으로 유용하거나 재무적 가치가 생기는 것은 아닙니다(DOE 자료집).

다음 네 가지 조건을 모두 충족해야 폐열 회수가 에너지 절감 시스템이 됩니다.

  1. 공장에 열 수요가 있을 때 압축기가 운전됩니다.
  2. 공급 가능한 공기 또는 물의 온도가 해당 수요를 충족할 수 있습니다.
  3. 덕트, 열교환기, 펌프, 팬, 제어 장치, 보조 난방을 모두 경계에 포함합니다.
  4. 회수한 열이 측정된 구매 전력 또는 연료를 대체합니다.

일반적인 용도에는 공간 난방, 공정 공기 가열, 급수 예열, 보일러 보충수 예열, 건조, 세척이 있습니다. 계절성 공간 난방은 연간 압축기 운전 시간이 아니라 월별 동시 발생 시간을 기준으로 평가해야 합니다.

압축기 전력을 두 번 계산하지 말고 대체된 열원을 절감으로 반영하십시오. 압축기의 전기 입력이 그대로라면 회수 프로젝트는 난방비를 줄인 것입니다. 압축기 kWh까지 동시에 줄인 것은 아닙니다. 펌프와 팬의 에너지, 유지보수, 생산 또는 압축기 냉각에 미치는 불이익을 차감하십시오.

수요 절감이 여전히 우선입니다. 누설을 보수하면 압축기 동력이 낮아지고 이용 가능한 폐열도 줄어듭니다. 기존의 낭비 수준을 기준으로 회수 시스템을 설계하면 열교환기가 과대 선정되거나 여름철 운전 상태가 불량해질 수 있습니다.

열원, 열 수요처, 운전 일정을 하나의 시간별 또는 월별 모델에 포함하십시오. 회수율이 높더라도 유효한 수요처가 없다면 회피 에너지 가치는 0입니다.

7개 시스템이 비용을 35% 절감했는지 어떻게 검증합니까?

ISO 11011은 세 가지 기능 하위 시스템 전체를 포함한 시스템 평가를 요구하고, DOE의 MEASUR 도구는 현재 운전 기준선을 수립하고 향후 절감량을 모델링합니다. 따라서 35% 절감 결과를 검증하려면 개선 전후에 고정된 경계, 정규화 방법, 비교 가능한 비용 입력값이 필요합니다(ISO 11011, DOE MEASUR).

성과 주장에는 다음 공식을 사용하십시오.

Rverified=Cbase,normCpost,normCbase,norm×100%R_{\mathrm{verified}} = \frac{C_{\mathrm{base,norm}} - C_{\mathrm{post,norm}}}{C_{\mathrm{base,norm}}} \times 100\%

여기서 RverifiedR_{\mathrm{verified}}는 검증된 비용 절감률입니다. Cbase,normC_{\mathrm{base,norm}}는 정의된 개선 전 경계 안의 정규화 비용이고, Cpost,normC_{\mathrm{post,norm}}는 그와 비교 가능한 개선 후 비용입니다. 두 값에는 동일한 생산량, 운전 시간, 요금제, 포함 에너지 규칙을 적용해야 합니다.

RverifiedR_{\mathrm{verified}}가 35% 이상이면 해당 공장과 기간에서 제목의 기준을 달성한 것입니다. 그보다 낮다면 실제 측정 결과를 보고하십시오. 여러 대책이 동일한 공기 유량과 압축기 운전 상태에 영향을 주므로 7개의 예상 절감률을 더해서는 안 됩니다.

압축공기 비용 절감을 검증하기 위한 측정 경계 검증된 비용 절감률을 계산하기 전에 필요한 기준선 측정값, 정규화 변수, 개선 후 측정값을 세 개의 나란한 열로 보여 줍니다. 동등한 운전 조건을 비교하십시오 기준선 패키지 kW토출 유량압력 분포부하/무부하 상태가압 시간난방 연료 또는 kWh보조 에너지생산량제품 구성주위 조건요금제 구조포함 경계 정규화 동일한 양품 생산량동일한 운전 시간동일한 시스템 경계비교 가능한 요구 압력제품 구성 계수날씨 또는 온도요금 변경계획 정지추가 또는 제거된 부하열 수요처 가용성계측 불확도문서화한 제외 항목 개선 후 패키지 kW토출 유량압력 분포부하/무부하 상태가압 시간난방 연료 또는 kWh보조 에너지생산량제품 구성주위 조건요금제 구조포함 경계 하나의 검증 결과 정규화 기준선 비용에서 정규화 개선 후 비용을 뺀 값 정규화 기준선 비용으로 나눔 7개 시스템의 중복되는 카탈로그 예상치를 더하지 마십시오.
절감률을 해석하기 전에 동일한 경계와 운전 기준으로 개선 전후를 비교합니다.

두 개의 원장을 유지하십시오. 압축공기 원장에는 압축기 패키지 전력, 유량, 압력, 생산량을 기록합니다. 열 원장에는 대체된 연료 또는 전력, 공급된 열, 회수 보조장치 에너지를 기록합니다. 두 원장의 정규화 비용은 최종 경계에서만 합산하십시오. 이렇게 해야 회수 열을 압축기 절감과 난방 절감에 중복 계산하는 일을 막을 수 있습니다.

공압 에너지 절감 시스템 선정 워크시트

DOE 압축공기 자료 센터에는 서로 다른 14개 개선 주제가 제시되어 있고, ISO 11011은 공급, 이송, 수요를 평가 범위 안에 유지하도록 요구합니다. 따라서 실용적인 워크시트는 구매 주문서를 발행하기 전에 각 대책의 경계, 측정값, 책임자, 공정 제약, 합격 한계를 지정해야 합니다(DOE, ISO 11011).

시스템 기준선 입력값 합격 근거 주요 의존 조건
계측 및 기준선 kW, 유량, 압력, 상태, 생산량, 시간 반복 가능한 분포와 문서화한 불확도 계측기 위치와 기준 상태
누설 관리 비생산 시간 유량, 태그, 압력, 시간 태그 조치 완료, 경계 유량 감소, 패키지 응답 보수 접근성과 압축기 제어
압력 구역화 최종 사용처 동압과 구역별 수요 품질과 동작이 안정적인 검증 최저 설정값 압력 강하와 예외적인 고압 사용처
저손실 배관망 각 직렬 지점의 유량과 압력 공정 요구 조건을 바꾸지 않은 손실 감소 배관, 처리 장비, 호스, 밸브, 배기
저장 및 순차 제어 수요 이벤트, 저장, 제어 밴드, 패키지 곡선 무부하 동력 감소와 불필요한 운전 장치 수 감소 유효 리시버 체적과 트림 범위
최종 사용처 제어 양품당 공기 소비와 운전 상태 동등한 안전, 품질, 처리량을 유지한 수요 감소 센서 로직, 액추에이터 선정, 대안
폐열 회수 압축기 열, 수요처 요구량, 동시성, 대체 에너지 측정된 유효 열에서 보조 에너지를 뺀 값 계절 및 공정 열 수요처 가용성

대책은 측정 가능한 단계로 실행하십시오. 수요가 크게 바뀌면 압축기 제어점, 저장 요구량, 회수 가능한 열도 모두 달라질 수 있으므로 기준선을 다시 수립해야 합니다. 선정한 순서는 공급측 설비에 투자하기 전에 수요를 줄이도록 구성해야 합니다.

공압 에너지 절감 시스템 FAQ

DOE에 따르면 관리가 부실한 시스템은 20%~30%의 누설 손실이 발생할 수 있고, 압축기 전기 에너지의 80%~93%는 열로 전환됩니다. 이 범위는 개선 기회를 나타낼 뿐 35% 비용 절감을 보장하지 않습니다. 아래 다섯 답변은 시스템 선정과 검증을 해당 공장의 경계에 연결합니다(DOE 자료집).

모든 공장에서 압축공기 비용을 35% 절감할 수 있습니까?

아닙니다. 35% 절감 여부는 초기 상태, 생산량으로 정규화한 기준선, 압축기 제어, 누설, 압력, 최종 사용처, 운전 일정, 요금제, 활용 가능한 열 수요에 따라 달라집니다. 비교 가능한 개선 전후 비용으로 결과를 계산하십시오. 정규화된 근거가 기준에 미치지 못하면 실제 측정된 더 낮은 수치를 보고해야 합니다.

어떤 공압 에너지 절감 시스템을 가장 먼저 도입해야 합니까?

나머지 여섯 시스템에도 신뢰할 수 있는 기준선이 필요하므로 계측을 먼저 해야 합니다. 측정 후에는 저장, 압축기 순차 제어 또는 장비 교체를 최적화하기 전에 불필요한 수요와 누설부터 제거하십시오. 다만 안전, 생산 신뢰성, 고장 부품 또는 바로 활용할 수 있는 열 수요가 더 중요한 제약이 되면 정확한 순서는 달라질 수 있습니다.

메인 헤더 압력을 낮추면 항상 에너지가 절감됩니까?

압력을 낮추면 압축기 일, 누설, 비조절 수요를 줄일 수 있지만 핵심 최종 사용처에 충분한 동압이 계속 공급되어야 합니다. 최악의 동시 운전 조건에서 압력 분포를 측정하고 과도한 저항을 해소한 뒤 설정값을 단계적으로 낮추십시오. 압축기실의 정압 게이지 수치만을 합격 근거로 사용해서는 안 됩니다.

7개 시스템의 예상 절감률을 모두 합산해도 됩니까?

안 됩니다. 누설 보수, 압력 저감, 최종 사용처 제어, 저장, 순차 제어가 같은 공기 유량과 압축기 운전 상태에 영향을 줄 수 있으므로 예상치가 서로 겹칩니다. 대책을 순차적으로 적용하고 큰 변화가 생길 때마다 기준선을 갱신한 뒤, 정규화한 압축기 패키지 에너지와 별도로 측정한 열에너지 대체량으로 최종 결과를 계산하십시오.

폐열 회수는 언제 35% 계산에 포함해야 합니까?

측정된 회수 열이 선언한 비용 경계 안에서 구매한 연료나 전력을 실제로 대체할 때만 포함하십시오. 압축기 운전 시간과 열 수요 시간을 일치시키고 펌프, 팬, 유지보수, 보조 열원 에너지를 차감해야 합니다. 유효한 열 수요가 없어 버려지는 압축기 폐열에는 절감액을 부여해서는 안 됩니다.

압축공기 측정 경계를 정하거나 개선 RFQ를 준비하는 데 도움이 필요하십니까? 시스템 압력, 압축기 데이터, 운전 일정, 유량 및 전력 추이, 생산 기준, 제안 대책을 기술 문의 페이지로 보내 주십시오.