Como determinar o custo do ar comprimido em sua instalação

Os sistemas de ar comprimido são um recurso valioso para muitas empresas e instalações industriais. De acordo com o Departamento de Energia dos Estados Unidos, cerca de 10% do consumo de eletricidade é destinado apenas à geração de ar comprimido. Algumas instalações chegam a atingir 30% ou mais.

Não é surpreendente, pois o ar comprimido é um utilitário útil gerado no local. Ele pode alimentar ferramentas, limpar superfícies e executar tarefas complicadas, como operar controles pneumáticos.

No entanto, antes de aproveitar seus benefícios, você precisa entender como calcular seu custo. Neste artigo, explicaremos os conceitos básicos de preços de ar comprimido.

Ar comprimido como um dos usos mais caros de energia

O custo do ar comprimido é um dos usos de energia mais caros em uma instalação industrial. É preciso muita energia para comprimir o ar e torná-lo disponível para uso.

Uma divisão típica dos componentes de custo para um compressor de 100 cavalos de potência (hp) operando a 80% da capacidade pode ser assim:

• Eletricidade (70% )
• Manutenção (5% )
• Vazamentos no sistema de ar comprimido (20% )
• Outros equipamentos operacionais (por exemplo, filtros e secadores) (5% )

Como você pode ver, a grande maioria do custo (70%) está relacionada à eletricidade necessária para alimentar o compressor. Em termos de manutenção, 5% é considerado muito bom para um sistema de ar comprimido.

Os dois últimos componentes de custo, vazamentos e outras operações de equipamentos, muitas vezes são negligenciados, mas podem representar uma parcela significativa do custo total. Vazamentos de ar comprimido podem representar 20% ou mais do custo total de operação de um sistema.

Determinando o custo do ar comprimido

Agora que analisamos os componentes de custo do ar comprimido, vamos ver como calcular o custo. Aqui está a fórmula usada para calcular o custo do ar comprimido com base no custo elétrico:

Custo do Ar Comprimido =(bhp) x (0,746) x (# de horas de operação) x ($/kWh) x (% de tempo) x (% bhp de carga total) / Eficiência do Motor

As variáveis ​​envolvidas nesta fórmula:

• bhp =potência do freio ou potência do eixo do compressor (potência necessária para operar o compressor. Pode ser verificada nos detalhes de especificação do equipamento)

• 0,746 =o fator de conversão de hp para kW

• $/kWh =custo de 1 kWh de eletricidade em dólares

• %time =a porcentagem de tempo que o compressor está funcionando a plena carga

• %bhp de carga completa =a porcentagem de potência do freio que o compressor usa enquanto está funcionando. Isso deve ser verificado monitorando o consumo de amperagem no motor do compressor durante a operação.

• Eficiência Motora =a porcentagem de eficiência do motor elétrico neste nível de operação.

Exemplo 1:

Digamos que você tenha um compressor de 50 hp que funcione por 8.000 horas por ano. O custo de energia é de $ 0,10 por kWh e o motor do compressor é 80% eficiente. A amperagem do motor do compressor enquanto em operação foi medida e encontrada em 56 amperes.

O custo do ar comprimido seria calculado da seguinte forma:

Custo do Ar Comprimido =(50 cv) x (0,746) x (8.000 horas) x (US$ 0,10/kWh) x (100% tempo) x (56% cv de carga total) / (80% de eficiência do motor)

Custo do Ar Comprimido =US$ 20.888 por ano

Como você pode ver, o custo do ar comprimido pode ser alto. Neste exemplo, custaria pouco mais de US$ 20.000 por ano para operar o compressor.

Agora vamos ver outro exemplo para ver como a alteração de algumas das variáveis ​​pode afetar o custo.

Exemplo 2:

Vamos supor que sua fábrica tenha um compressor de 100 hp (requer 110 hpb), que opera 7.000 por hora anualmente.

A máquina está totalmente carregada 85% do tempo (com eficiência do motor de 95%) e descarregada no resto do tempo (tem 25% de hpb em plena carga e uma eficiência do motor de 90%). A tarifa elétrica agregada é de US$ 0,10/kWh.

O custo quando totalmente carregado:

((110 hp) X (0,746) X (7.000 h) X ($ 0,10/kw-h) X (0,85) X (1,0))/,95 =$ 51,396,00

O custo quando carregado parcialmente:

((110 hp) X (0,746) X (7.000 h) X (US$ 0,10/kw-h) X (0,15) X (0,25))/,90 =US$ 2.393,00

Custo anual de energia =US$ 51.396,00 + US$ 2.393,00 =US$ 53.789,00

Custos típicos de ar comprimido vitalício em perspectiva

Embora o custo do ar comprimido possa ser alto, é importante mantê-lo em perspectiva. A maior parte do custo está relacionada à eletricidade, que é um custo relativamente estável.

Um compressor de 75 hp operava dois turnos por dia por cinco dias por semana em um agregado de US$ 0,05/kWh por mais de dez anos pode ficar assim:

• Equipamento:12%
• Manutenção:12%
• Eletricidade:76%

Além disso, o custo do ar comprimido é frequentemente uma pequena porcentagem do custo total de produção. Por exemplo, em uma fábrica típica de alimentos e bebidas, o custo do ar comprimido costuma ser inferior a 1% do custo total de produção.

Na maioria dos casos, o custo do ar comprimido é uma parte relativamente pequena do custo total de produção. No entanto, existem alguns casos em que o custo do ar comprimido pode ser uma parte significativa do custo total de produção.

Por exemplo, em uma planta que usa ar comprimido para moldagem por sopro ou para esterilização de material de embalagem, o ar comprimido pode ser uma parte significativa do custo total de produção.

Compreendendo as melhores práticas Programa

BestPractices é um programa desenvolvido pelo Compressed Air and Gas Institute (CAGI) para ajudar as empresas a entender como otimizar o uso do ar comprimido.

O programa fornece às empresas orientações sobre como reduzir o custo do ar comprimido, mantendo ou melhorando a qualidade. Ao seguir as diretrizes da BestPractices, as empresas podem economizar dinheiro enquanto garantem que estão usando o ar comprimido com eficiência.

O programa BestPractices também pode ajudar as empresas a evitar problemas potenciais que podem levar a paralisações ou outros problemas de produção.

Considerações finais

O custo do ar comprimido pode ser alto, mas é importante mantê-lo em perspectiva. A maior parte do custo está relacionada à eletricidade, que é um custo relativamente estável. Mais importante ainda, o monitoramento desse custo pode beneficiar as empresas, pois pode ajudar a identificar áreas potenciais para melhoria da eficiência.

Além disso, o programa BestPractices fornece diretrizes sobre como otimizar o uso do ar comprimido, o que pode ajudar as empresas a economizar dinheiro e ao mesmo tempo garantir o uso eficiente do ar comprimido.

John Henry Foster é o seu parceiro para sistemas e serviços de ar comprimido de alta qualidade. Se você tiver alguma dúvida sobre seus sistemas e peças de ar comprimido, não hesite em nos contatar hoje.

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