Je třeba si uvědomit i finanční hrozby související s následným překročením emisních limitů v jednotlivých oblastech průmyslu. Do budoucna se očekává další snížení emisních limitů a zvýšení případných postihů souvisejících s tzv. „uhlíkovou stopou“.

Nejčastějším zdrojem stlačeného vzduchu v průmyslu je pro tlak nad 3 bary šroubový kompresor. Při provozu tohoto zařízení vzniká velké množství tepla, které lze využít pro předehřev nebo ohřev TUV, vytápění budov nebo temperování skladových prostor a podobně.

Pojďme se zaměřit na možnosti, jak efektivně využít spotřebovanou energii nutnou k výrobě stlačeného vzduchu, snížit si tak provozní náklady a maximálně využít odpadní teplo.

Samotné stlačování vzduchu je doprovázeno vznikem poměrně velkého množství tepla, a to běžně o teplotě 70oC a vyšší. Díky chladicímu oleji nebo kapalině je možné toto teplo intenzivně odvádět mimo pracovní prostor šroubového kompresoru a ze samotného stlačeného vzduchu. Prostřednictvím vloženého výměníku dokážeme energii měnící se v teplo využít pro další účely a dočasně ho ukládat v izolovaných akumulačních nádržích nebo boilerech.

V případě využití odpadního tepla tak významně vzroste hospodárnost provozu zařízení. Účinnost systému ZZT je u běžných šroubových kompresorů až 95 % (tepelná energie/elektrickému příkonu). Vložení potřebného deskového výměníku a napojení na chladicí kapalinový systém kompresoru představuje dodatečnou investici řádově 300 000 Kč pro 100 kW zařízení. Návratnost této investice při průměrném dvousměnném provozu (6 000 motohodin za rok) je pak v porovnání s teplem vyrobeným pomocí el. energie méně než 3 měsíce. Při porovnání se zemním plynem zhruba 6 měsíců (stav k 2/2022). V řadě případů lze využít i teplo obsažené v chladicím vzduchu kompresoru a pomocí VZT potrubí vytápět přilehlé prostory. Další možností využití tepla z čistého nedochlazeného stlačeného vzduchu (oil-free instalace) k regeneraci náplně adsorpčních sušiček případně v bubnových sušičkách.

Je třeba si uvědomit, že největší finanční náklad za předpokládanou dobu životnosti cca 10 let je za spotřebovanou el. energii a to cca 82 % z celkových nákladů. Samotná investice na pořízení zařízení je asi 8 % a celkové náklady za servis tohoto kompresoru pak zhruba 10 %. Z toho jasně vyplývá možnost potenciálních úspor, a to zejména při maximálním využití spotřebované elektrické energie i na další účely. Bezesporu je na tomto rozdělení nákladů vidět důležitost instalace kvalitního zařízení s vysokou účinností výroby stlačeného vzduchu.

A jaká vlastně je cena za vyrobený m3 stlačeného vzduchu v reálných podmínkách?

Při specifické spotřebě Pspec = 5,5 kWmin/m3 pro kompresor Gardner Denver ESM 90e (příkon 90 kW) a ceně 3 Kč/kWh je náklad 0,28 Kč za spotřebovanou energii na vyrobený 1 m3 stlačeného vzduchu o přetlaku 7 barů. Dále je nutné promítnout náklady související s pořízením zařízení a jeho servisem což představuje dalších 0,1 Kč/m3.

Celkový náklad za vyrobený stlačený vzduch je tedy 0,38 Kč/m3. U standardních nových rozvodů stlačeného vzduchu je běžný únik kolem 10 % z celkového vyrobeného množství. V našem případě je pro tuto technologii roční finanční ztráta cca 356 000 Kč.

Pokud bychom porovnávali pneumatický systém s hydraulickým, pak doprava 1 m3 vody do výšky 70 metrů oběhovým čerpadlem WILO IP40/220 11-2 stojí zhruba 3,8 Kč při srovnatelné ceně elektrické energie. Přitom je voda cca 850x těžší než vzduch.

Z výše uvedeného porovnání jednoznačně vyplývá, jak drahý je stlačený vzduch včetně dalších nákladů souvisejících s provozem a jeho výrobou v reálných podmínkách.