[TRYKLUFTSOPTIMERING]

Transkript

1 2012 Aarhus maskinmesterskole Lars Skov [TRYKLUFTSOPTIMERING] Bachelor projekt på Jeld-Wen Eesti AS

2 Projekttype: Bachelorprojekt Titel: Trykluftsoptimering Virksomhed: Jeld-Wen Eesti AS Arkna tee Rakvere Estland Forfatter: Lars Skov Studienr.: M10261 Afleveringsdato: Onsdag d Antal normalsider: 29,18 normalsider á 2400 anslag inkl. mellemrum Vejleder: Søren Skøtt Andreasen Aarhus school of marine and technical engineering December

3 Abstract This bachelor report has been made with the perspective to solve the last module on Aarhus marine and technical engineering school. The report has been compiled at Jeld-Wen Eesti AS in Estonia. Jeld-Wen are producing windows and doors, and has approximately 20,000 employees worldwide across 100 locations, in America, Asia, Europe and Australia. Jeld-Wen Europe is today one of the leading door manufactures in Europe, offering complete door solutions. The report has been prepared in close co-operation with Jeld-Wen Eesti AS, according to systems information, and different measurements. The reports goal is to analyze and improve the compressed air system at Jeld-Wen Eesti AS. The compressed air systems described in the report consist of 5 compressors in total from Atlas Copco, and one management system ES 8 from Atlas Copco. In the report you will find a system overview of the compressed air system and where the compressors are located. The main system in the main building and the system in the component building is described and analyzed. Therefore the total energy consumption to compressed air has been measured and calculated. The total compressed air leaks and air leaks in different departments on the factory is calculated, and compared to the average produced compressed air. The compressors setup and priority on the ES 8 compressor management system are analyzed. It is discovered that the priority setup, of the compressors, can be changed to a more energy efficient solution. As the air leaks, in different departments are calculated, you will see the effect of closing down the compressed air in departments, with no production in night shift. You will find solutions and proposals at the end of the report on how to reduce air leaks, and change the compressor setup. Also you will find an analysis of the energy consumption of pneumatic sanding tools compared to electric sanding tools. Calculations on potential savings if the given solutions would come true, you will find in the end of the report. 2

4 Indholdsfortegnelse Abstract... 2 Indledning... 5 Problemanalyse... 7 Problemformulering... 7 Afgrænsning... 8 Metodevalg... 8 Anlægsbeskrivelse... 9 Hvilket trykluftsanlæg er installeret... 9 kompressorerne Styring af kompressorer Analyse Årligt KWh forbrug af trykluft hovedbygning Komponentbygning Samlet lækage Målemetode Reliabilitet Validiteten Lækagetab i forhold til produceret trykluft Hovedbygning Komponentbygning Del konklusion Måleusikkerhed samlet set Overblik over effektforbrug Mulig lækagebesparelse Del konklusion Kompressorenes setup/prioritering Er det en fordel at lade de to systemer kører samlet El i stedet for luft Løsninger Lækageløsning Prioritering af kompressorer

5 El i stedet for luft Opsummering af løsninger Konklusion Perspektivering Litteraturliste Bøger PDF Links Bilagsliste

6 Indledning På baggrund af modul BA2012E har jeg været i praktik hos Jeld-Wen Door Solutions i Estland. Jeld-Wen er en af de førende leverandører af trædøre og vinduer på verdensplan. I dag med ca medarbejdere fordelt på ca. 100 fabrikker og distributions steder, i Amerika, Asien, Europa og Australien. 1 Jeld-Wen Europa er i dag den førende leverandør af døre i Centraleuropa og Norden. Koncernen har udviklet sig fra en virksomhed, der fremstiller træ produkter, til en fokuseret dør virksomhed, der fremstiller og sælger dør løsninger. Produkterne fremstilles på 24 fabrikker i Danmark, Sverige, Finland, Tyskland, Østrig, Ungarn, Estland, Letland, Schweiz, Frankrig, og Storbritannien. Salgs-enheder findes i mere end 20 lande. I 2012 beskæftiger Jeld-Wen Europa omkring personer. 2 Igennem min praktik periode på Jeld-Wen Door Solutions har jeg indgået i det daglige vedligehold, heriblandt planlagt servicering, samt forefaldende opgaver og projekter. Dette åbnede også muligheden for udførelsen af mit bachelorprojekt i samarbejde med Jeld-Wen. Der har været et udbud af forskellige muligheder for et projekt. Størstedelen har været optimeringsprojekter, da man nogle år tidligere i Estland tænkte mere kvantitativt og funktionelt end energieffektivt. Estland er i dag medlem af EU, hvilket har bevirket støtte til forskellige projekter som effektivisering og optimering. Dog har dette også bevirket stigende priser sammenlignelige med resten af EU, for eksempel er KW prisen for Jeld-Wen i Estland i dag på 0,08 Euro. Vedligeholdsafdelingen på Jeld-Wen i Estland består af 28 mand: en teknisk chef, en ingeniør på det elektriske område og 2 formænd. Der er bemanding af vedligehold i treholdsskift, da der i de fleste afdelinger køres produktion hele døgnet. Af de resterende 24 mand er der en jævn fordeling af smede og elektrikere. Det var især trykluftsanlægget hos Jeld-Wen der fangede min interesse. Der bruges trykluft mange steder i produktionen, og trykluftskapaciteten er derfor ligeledes herefter. Jeg har den opfattelse, at man har glemt, hvor kostbart det er, at producere trykluft, som dernæst senere bliver overført til et materiale som nyttigt arbejde. Ligeledes, hvor betydningsfuldt det er, at vedligeholde trykluftsanlægget for lækager, samt at afspærre trykluftssystemer, der ikke er i brug på grund af midlertidig

7 produktionsstop. Jeg vil her på Jeld-Wen forsøge at dokumentere min teori omkring dette problem, ved hjælp af målinger, udregninger og resultater, for derefter at finde en brugbar løsning. Jeld-Wen s visioner er blandt andet at være, fleksible, effektive og kreative på omkostninger, og derfor er det også til stor interesse for Jeld-Wen s ledelse at få udført et optimeringsprojekt. Jeld-Wen organisationen har ry for at de forskellige fabrikker kan arbejde individuelt, for at tilpasse det pågældende lands marked, og overordnet set et ry for et rigtig godt samarbejde, mellem de forskellige fabrikker. De forskellige fabrikker fordelt over landegrænser, udnytter deres fælles viden for produktivitet og effektivitet. Derfor vil et optimeringsprojekt som dette, omhandlende tryklufts brug, ikke kun gavne den enkelte fabrik, men være til gavn og brug for den samlede korcern. Jeld-Wen ligger også stor vægt på bæredygtighed, og kigger man på en trykluftkompressors LCC fig. 1 3 (life cycle cost), er driftsomkostningerne betydelig den største del. Figur 1 levetids omkostninger for kompressor Det ses at driftsomkostningerne består af 73 %, hvorfor der kan være optimeringer og besparelser at definere i driften. Dog kan cirkeldiagrammet ændre sig i forhold til hvilken specifik kompressor, hvilket efterfølgende udstyr, samt kørte timer og år

8 Problemanalyse Under praktikforløbet hos Jeld-Wen observerede jeg, hvor stor en del af den samlede produktion, der benytter trykluft. Hos Jeld-Wen består den samlede produktion af 500 maskiner, hvor af en stor del af disse maskiner benytter trykluft. Foruden dette undrede det mig, at man I visse afdelinger konsekvent benytter luftværktøjer frem for elektriske værktøjer. Ved benyttelse af trykluft, bliver kun få procent af den optagede effekt til anlægget, til nytte gjort arbejde 4. Trykluftsforbruget på Jeld-Wen er på niveau med den installerede kapacitet, hvilket vanskeliggør vedligehold af trykluftsanlægget I visse produktionssituationer, specielt i spidsbelastninger. Det vil ligeledes medføre produktionsstop ved trykluftsproblemer, hvor trykket ikke kan opretholdes. Trykluftskapaciteten er de seneste år blevet udvidet, og teknologiske frekvensregulerede skruekompressorer fra Atlas Copco er blevet installeret. Jeld-Wen har nu en så stor trykluftskapacitet, at luftforbruget bør analyseres, i håb om at belyse deres unødvendige luftforbrug, samt nedbringe forbruget og optimere anlægget. Lækage på anlægget vil derfor blive undersøgt, og om der findes holdbare løsninger på markedet til lækageovervågning. Jeg vil med projektet ligeledes forsøge at lægge større opmærksomhed på brugen af trykluft, samt hvilken besparelse der kan opnås ved lukning af afdelinger i de perioder, der ikke er produktion. Problemformulering Trykluftsanlægget på Jeld-Wen har i de seneste år kun fået udvidet kapaciteten, det vil sige større og mere effektive kompressorer. Rapporten vil derfor omhandle brugen af trykluft, og hvordan dette kan minimeres, hvilke forskellige tiltag kan foretages, samt det økonomiske perspektiv. Hvor lang vil en evt. tilbagebetalings tid være, og vil det være økonomisk lønsomt. Er det ligeledes muligt at få indført en disciplin hos medarbejderne, i håndteringen og lækage af trykluft. På hvilken måde kan trykluftsanlægget optimeres, så der skabes både overskud i kapaciteten ift. Til det daglige behov og besparelser i trykluftanlægget? 4 Atlas copco compressed air manual / Energistyrelsen energibesparelser ved trykluft / 7

9 Afgrænsning Under hvilket trykluftsanlæg der er installeret, fremkommer hvilke typer af kompressorer og virkemåde, samt deres fælles styring for opretholdelse af driftstrykket. Det fremkommer ikke, hvordan den individuelle kompressors styring er udført. Ligeledes vil tegning og forklaring af det overordnede rørsystem forklares. Rapporten vil ikke omhandle general trykluftsteori, den vil i stedet koncentrere sig om de optimeringsmuligheder, der vil blive undersøgt gennem projektet. Af hensyn til afsnittet omkring el i stedet for trykluft, vil der tages udgangspunkt i et elektrisk alternativ, som menes vil give det bedste overblik over, hvorfor el bør vælges frem for trykluft. Af hensyn til optimerings muligheder, er varmegenvinding ikke omtalt i rapporten, da alle installerede kompressorer er udført med varmegenvinding. Ligeledes vil tryktab i rørsystemet ikke blive beregnet, da det er udformet som et ringnet. Metodevalg Metodevalget i dette projekt kan deles op i en rækkefølge. Der er først den udførte problemstilling, som beskrevet i problemanalysen og de direkte spørgsmål i problemformuleringen. Ud fra problemstillingen vil der først skulle foreligges beviser hermed menes målinger og materiale på at problemstillingen underbygges. Når problemanalysen og formuleringen underbygges fremhæves det, at den beskrevne problemstilling er til stede, hvilket også kan betegnes som empiri. Herefter kan empirien og de foreliggende undersøgelser samt evt. tiltag, sammenlignes med teori og faglige begreber indlært på Aarhus maskinmesterskole. Fagligheden og teorien tillært på maskinmesterskolen skal herefter sammenlignes med empirien. Herved fremkommer resultater, som skal diskuteres og til slut udmunde i en konklusion. Målinger og dataindsamling vil ske i samarbejde med virksomheden. Først og fremmest benyttes de data over anlægget, som virksomheden er i besiddelse af. Er det ikke tilstrækkeligt, vil serviceafdelingen hos Atlas Copco blive involveret. Ud fra målinger og data kan det eksisterende anlæg beskrives. Når det eksisterende anlæg kendes og forstås, kan mulighederne for optimeringer søges, og de mest relevante optimeringer udpeges. 8

10 Sammenligningen mellem luft og eldrevet værktøj, vil jeg sammenligne ud fra deres optagne energi forbrug. Det vil sige, luft værktøjets luftforbrug findes ved producenten, hvorefter det tilbage regnes hvor meget energi der optages, for at producere den nødvendige trykluft. Eventuelle målinger og muligvis forekommende unøjagtigheder, vil gennem rapportens arbejde, blive diskuteret og overvejet. Dette vil ske i samarbejde med den tekniske ledelse på Jeld-wen Eesti. Således at reliabiliteten og validiteten af forskellige målinger vil blive overvejet ud fra flere synsvinkler. Målinger af fabrikkens samlede lækage vil ske med inspiration fra Energistyrelsen pjece om energibesparelser ved trykluft. Samt Atlas Copco s compressed air manual. Jeg vil endvidere bruge Atlas Copco s forskellige manualer, som de har udgivet. De har årtier af erfaring på området, som de selv beskriver det, og denne viden vil jeg gøre brug af. Igennem praktik perioden på Jeld-Wen og igennem dette projekt, vil jeg ligeledes gøre brug af mine egne iagttagelser. De iagttagelser som jeg gør mig, samt undring over systemers opsætning vil jeg inddrage i projektet. I den henseende at analysere om en mere effektiv/energirigtig måde kan være til stede. Hvis ikke det kan dokumenteres med tal, vil det så vidt muligt blive anskuelig gjort ved hjælp af inddragelse af pålidelige kilder. Anlægsbeskrivelse Hvilket trykluftsanlæg er installeret Trykluftsanlægget består samlet set af 5 skruekompressorer fra Atlas Copco og dertil hørende rørsystem. Fabrikken består af to forskellige bygninger, som efterfølgende i projektet vil blive benævnt hovedbygningen samt, den nærmeste nærliggende bygning kaldet komponent bygningen. Hoved- og komponentbygningen er normalt afspærret fra hinanden, så de kører separat. Det vil sige, de har hver deres trykluftsanlæg. De to systemer kan dog forbindes ved hjælp af en eksisterende rørledning under vejen mellem de to bygninger. På Fig. 2 ses de to bygninger, samt rørledningen, der er ført under vejen. Fordelen ved at lade de to bygninger køre separat, kan skyldes forekommende luft lækager, som kan medføre produktions stop. Eller kompressorernes styringssytem, herved risikeres kun produktionsstop i den ene bygning. Rørsystemet som ses på Fig. 2 er udført med enkelte stikledninger, ud til de forskellige ringnet i produktionsområderne. Ringnettene kan give stor forsyningssikkerhed, hvis der tilsvarende er monteret ventiler ved forskellige forbrugssteder, således kan resten af ringnettet i de fleste tilfælde stadig forsynes. Ringnettet har ligeledes ringe trykfald, i det rørdiameteren forbliver den samme i hele 9

11 ringnettet, hvorimod et strengsystem vil have faldende rørdiameter ud mod forbrugsstederne. Ringnettet i hovedbygningen er udført med 4 buffertanke, i fald der forekommer momentant forbrug. To buffertanke ved kompressorstation og to buffertanke ude i produktionen. Komponentbygningen er udført med en buffertank. Figur 2 trykluftanlæggets opbygning I hovedbygningen, hvor den største kompressor station er lokaliseret, og hvor det største forbrug af trykluft forekommer, er også installeret en lufttørrer. Lufttørreren er en FD 280, ligeledes fra Atlas Copco, denne lufttørrer kaldes en såkaldt køletørrer, i det at lufttørreren benytter kølemiddel til at tørre luften. Den består af to varmevekslere. Når den varme komprimerede luft fra kompressorerne kommer ind i køletørreren, bliver den ført til en luft til luft varmeveksler, som køler den komprimerede luft. Herefter bliver den komprimerede luft ført igennem den sidste varmeveksler, hvor der på vekslerens anden side er kølemiddel. Dette sænker yderligere temperaturen på trykluften ned til cirka 3 C. Ved denne nedkøling kommer trykluften under dens dugpunkt, og vanddampene fortættes til dråbeform. Vandet udskilles nu ved hjælp af en automatisk niveaustyret vandudlader. Efter luft og kølemiddel varmeveksleren forsætter luften nu tilbage til den oprindelige luft til luft varmeveksleren, hvor den kolde luft bliver opvarmet af den varme komprimerede kompressor luft. Se fig 3. 10

12 Figur 3 skitse af lufttørring Den tørrede luft bliver igen opvarmet af den varmt komprimerede luft nogle grader for ikke at risikere yderligere vandudskilning i rørene. Dette er princippet for tørring af luft, dog er denne lufttørrer installeret af historiske grunde i dag. Det er kun den ældste kompressor i hovedinstallationen GA45, som ikke har tilstrækkelig automatisk vandudskillelse. kompressorerne I komponentbygningen er der installeret en skurekompressor fra Atlas Copco af typen GA 55 VSD ff. I hovedbygningen er der ligeledes installeret fire styk skruekompressorer, hhv. GA45, GA45ff og to GA 55VSD ff. De er alle oliesmurte skruekompressorer, de er noget af det nyeste på markedet indenfor trykluft til industrielt brug. De tre af kompressorerne, der er med VSD gør, at de konstant regulerer efter det nødvendige luftforbrug og opretholder det valgte tryk. Dette giver iflg. Atlas Copco og energistyrelsen en stor besparelse ved regulering efter forbruget. På fig. 4 5 ses en illustrering af forskellen mellem en last/aflastnings skruekompressor, og en frekvensstyret skruekompressor. På bilag 22, ses printdata over de to last/aflastningskompressorer i hovedbygningen, hhv. GA45 og GA 45ff. På bilag 23, ses printdata over de to frekvensstyrede skruekompressorer i hovedbygningen, begge GA 55 VSDff. På bilag 24, ses printdata over den frekvensstyrede skruekompressoren i komponentbygningen. 5 Energistyrelsen energibesparelser ved trykluft 11

13 Figur 4 effektoptag ved last/aflastningskompressor og frekvensreguleret skruekompressor Det optagede effektforbrug, til det nødvendige trykluftsbehov, er forsøgt illustreret på fig. 4 6 til 55 KW. En last/aflastning kompressor er ikke effektiv ved delast, i det, det tager en given tid, før effektforbruget er faldet i aflastningsperioden. Hvorimod den frekvensstyrede skruekompressor kontinuerligt bruger den nødvendige effekt til det pågældende forbrug, hvilket gør denne god til variationer i forbruget. 7 Styring af kompressorer Er der flere kompressorer på samme anlæg, som i dette tilfælde på hovedbygningen, hvor der er fire, kan store besparelser opnås ved at have et system, som overvåger/styrer de forskellige kompressorer. Styring af kompressorerne og opsætning over prioriteter er vigtig, herved opnås, at de forskellige kompressorer kører i deres mest effektive område. Det betyder i en installation med flere forskellige kompressorer, kan man opsætte på hvilke tidspunkter af døgnet de skal køre, man kan således indrette driften efter et varieret forbrug. ES 8 På Jeld-Wen er installeret et ES 8 system fra Atlas Copco til overvågning og styring af kompressorerne i hovedbygningen. Styringen er opbygget således, at de tre ud af fire kompressorer i hovedbygningen er sat op på en ES 8, de to GA55 VSDff og den ene GA45ff. Den sidste kompressor GA45 er sat op således, at hvis de tre kompressorer, som er koblet op på ES 8 ikke kan opretholde trykket, starter denne. Driftstrykket på ES 8 er sat til at blive opretholdt på mellem 7,2 til 7,4 bar, falder trykket til 6,7 bar starter den ældre GA45. 6 Energistyrelsen energibesparelser ved trykluft

14 De tre kompressorer som er sat op ES 8 er prioritet styret, se fig. 5 for ES 8 med de tre kompressorer opsat. Figur 5 ES 8 management system De kan alle styres fra denne ES 8, hvordan prioritetsrækkefølgen skal være, ved hvilke tidspunkter der skal være hvilket tryk. ES 8 kan ligeledes til hjælpe muligheden for at kører den frekvensstyrede skruekompressor i sit mest energi effektive område. Skruekompressorens mest energieffektive område ligger mellem 40% til 85% se bilag 1, mail fra Sten Hoffmann Larsen hos Atlas Copco. Ifølge Atlas Copco s manual ES module se bilag 2, kommer styring af flere kompressorer fra et centralt sted til sin gode ret, når den rigtige sammensætning af kompressorer forekommer. Se fig

15 Figur 6 optimal sammensætning af kompressorer(es 8 bilag 2) Grafen illustrer et varierende trykluftsforbrug gennem en given tid. De grønne bokse angivet med VSD, illustrer en frekvensstyret kompressor, som regulerer efter behovet. I mens opfylder de to andre illustreret kompressorer med fix speed den manglende kapacitet, som de har mulighed for at opfylde, man kan sige såkaldt grundlast. Kompressorerne angivet med fix speed, kan forstås som last/aflastningskompressorer. Dette illustrer ifølge Atlas Copco en optimal sammensætning og fordeling af kompressorerne, som er muligt at opfylde med et styresystem som en ES 8. Dog er sammensætningen anderledes på Jeld-Wen. Tidligere omtalt, er der installeret en last/aflast kompressor og to frekvensstyrede kompressorer, som er opsat på en ES 8. Opsætningen af disse vil derfor blive analyseret under afsnittet, kompressorernes setup/prioritering. Analyse Årligt KWh forbrug af trykluft I forhold til det beskrevne anlæg hos Jeld-Wen, er det efterfølgende afsnit udarbejdet til en forståelse om anlæggets størrelse og udgift. Beregninger, der forekommer, bruges ligeledes i det efterfølgende afsnit omkring fabrikkens lækagetab. hovedbygning I det efterfølgende ønskes beregnet firmaets årlige KWh forbrug til trykluft, samt omkostningen herfor. Måling af KWh forbruget på fabrikken er delt op mellem hovedbygningen og komponentbygningen. Til målinger i hovedbygningen er brugt måleudstyr fra Power Net, se bilag 3. Måleudstyret er 14

16 implementeret i det pågældende kabelskab, hvor de fire kompressorer i hovedbygningen er installeret. Dog har det ikke været muligt, at implementere måleudstyret til måling alene på de fire kompressorer pga. pladsmangel. Dette har i dette tilfælde betydet, at tre mindre forbrugere er koblet med på. De tre forbruger er derfor blevet målt i en weekend, hvor de fire kompressorer ikke var i drift. Således kunne de tre forbrugers gennemsnitlige optagne effekt udregnes og trækkes fra samtlige målinger. Alle målinger ses på bilag 25, hvilke er udtaget fra den kl til den kl På bilag 25 ses at den størst målte gennemsnitlige effekt på 10,8KW blev målt i weekenden den kl til Fra den kl til den kl blev målt et gennemsnit på 10,48KW. Fra den kl til den kl blev målt et gennemsnit på 10,19KW - disse tre målinger ses i kolonne H. De tre fundne målinger tages der gennemsnittet af. Dette gennemsnit ses trukket fra samtlige målinger på bilag 25. På bilag 25, ses nu det samlede effektoptag til de fire kompressorer over hele perioden, på 44270,1KWh. Det ses ved ovennævnte at de mindre forbruger har en lille afvisning. Ved de tre weekend målinger er der en gennemsnitlig afvigelse fra 10,19KW til 10,8KW. Dette kan virke som en lille afvigelse, men da jeg ikke kan give en konkret forklaring på afvigelsen, er den i min synsvinkel ikke uvæsentlig. Dog er der blevet taget højde for den, og der arbejdes ud fra det, at disse forbrugers samlede optagne effekt kan afvige. Der regnes dog med at den samlede effekt højst kan afvige med 1 KW, hvorfor rapporten vælger at se bort fra den. Årets samlede driftstimer er fra den tekniske afdelingsside bestemt til 5850 timer. Over den målte periode tages kompressorernes samlede effektoptag, hvor der divideres med antal målte timer over perioden, hvorefter der ganges med de fastlagte driftstimer årligt. Dette vil give et årligt KWh forbrug som afspejler den målte periode. Med dette menes, at andre dele af året skal afspejle den målte periode. Dette er tilnærmelsesvis tilfældet, da fabrikkens planlagte produktionstider er fastlagt ens. Dette skyldes blandt andet medarbejdernes tre og to holdsskift. Væsentlige forskelle, som kan forekomme ud over den målte periode, er weekender. Det er ikke fastlagt hvilke weekender, der forekommer service eller reparation, hvor en kompressor kan være i drift. 15

17 Denne kompressor vil dog mere eller mindre kun opfylde lækageforbruget og tilførsel af trykluft til testkørsel af en maskine, hvis dette skulle være tilfældet. Derfor betragtes denne målemetode, som reliabil. Det samlede målte KWh forbrug divideres med de produktive timer, kompressoren har været i drift, hvilket ligeledes ses på bilag 25. Måleudstyret I hovedbygningen blev der brugt måleren Circutor, fra Power Net, det ses i bilag 3, at ved effektmåling har måleren en usikkerhed på 1 %. Hvorfor målingerne betragtes som reliabile, dog vil dette blive nærmere kommenteret under afsnittet samlet måleusikkerhed. Komponentbygning Måling af effektforbruget i komponentbygningen blev udført med måleudstyr fra HT instruments, se bilag 5, for yderligere information. Målingen blev foretaget fra D kl til D kl I tidsrummet fra lørdag D kl til søndag D kl var der ingen produktion, hvor kompressoren har været inaktiv. De effektive timer bliver herved 139 timer. Beregningerne i det efterfølgende er efter samme metode, som for hovedbygningen. Det samlede KWh forbrug over den målte periode ses på bilag 6 til 3034,5KWh. Jeld-Wen s pris pr. KWh er indtil den på 0,08 Euro. Hvilket giver dem en årlig omkostning for produktion af trykluft på. 16

18 Måleudstyret Kalibritationstesten til måleinstrumentet, PQA 824 fra HT-instruments som effektoptaget blev målt med findes i bilag 5. Der forekommer det at måleusikkerheden ved effekt kan være op til 0,1 % i afvigelse, hvorfor jeg vil betragte denne måling som reliabil. Samlet lækage I det efterfølgende afsnit undersøges fabrikkens samlede lækagetab. Det påpeges fra forskellige kilder 8, at et lækagetab på 20 til 40 % af den samlede produceret trykluftsproduktion ikke er abnormt. Fabrikkens samlede lækagetab, samt energiforbruget i forhold til den samlede trykluftsproduktion, vil blive anskuelig gjort. Målemetode Hoved- og komponentbygningen er normalt ikke koblet sammen. Ved lækagetesten åbnede jeg for forbindelsen mellem de to bygninger, herved kunne den samme last/aflastningskompressor til alle målinger bruges. Skruekompressor blev ikke anvendt, da det er problematisk at fastlægge flowet pga. dens variationer i omdrejninger. Lækagemålinger er blevet udført med inspiration fra energistyrelsens pjece om energibesparelser ved trykluft 9. Lækagesøgningen udføres i en periode, hvor ingen produktion forekommer på fabrikken. Lækagesøgningen blev udført lørdag D fra kl til Den anvendte kompressor GA 45ff kan levere et flow på 120l/s og har en optagen effekt fra nettet på 53,5KW ved 7 bar, se bilag 7. På trykluftsanlægget i hovedbygningen er installeret enkle kontinuerlige forbrugssteder, som omfatter enkle pumper og omrører til maling og lak. Disse blev alle afspærret, for at sikre trykluftproduktionen i det valgte tidsrum, kun ville gå til lækageudslip. Kompressoren blev programmeret til at starte(laste) ved 6,5 bar, hvor den igen skulle stoppe(aflaste) ved 7,5 bar. Herved var der ikke længere brug for personlige indtastninger. Kompressoren blev startet og kørte, indtil den havde opnået trykket på 7,5 bar. Stopuret startes og stoppes igen, når trykket er faldet til 6,5 bar. Ved 6,5 bar starter kompressoren igen og en ny tid måles fra 6,5 bar til 7,5 bar. Dog skal det tilføjes, at når kompressoren når 7,5 bar kører den 10 sek. ekstra, inden den igen aflaster. Der er derfor lagt 10 sek. til samtlige drifttids målinger, efter målingerne blev foretaget. Hvorfor der ligeledes 8 Atlas Copco manual/ Energistyrelsen energibesparelser ved trykluft/ 9 Energistyrelsen energibesprelser ved trykluft 17

19 er blevet trukket 10 sek. fra samtlige stop tider. Formålet med at fraregne og tillægge de 10 sek. efter målingen, ligger til grund for, at der ikke skulle opstå forvirring under målingen eller unøjagtig tidtagning. Tidtagningen blev udført ved den anvendte kompressor, således at kompressorens digitale visning af tryk kunne bruges. På det grundlag kunne jeg eliminere fejlvisninger i målingen. Samme målemetode er anvendt i samtlige tabeller i afsnittet. Reliabilitet Eftersom målemetoden er enkel og beskrevet, samt baseret på digital trykmåling, mener jeg målemetoden bliver reliabil, hvis den samme kompressor bliver benyttet. Med det mener jeg at bruges en anden kompressor for eksempel af andet fabrikat, må det ikke nødvendigvis kunne forventes at vil have samme cyklus. Det skal her undersøges eller sikres, at når det ønskede tryk nås, og kompressoren skal aflaste, hvor lang tid der går fra trykket nås til kompressoren aflaster. Jeg betragter derfor i dette tilfælde målingen som reliabil, også i det synspunkt at den samme kompressor er brugt til målingen. Dette er også en metode rapporten anbefaler teknisk afdeling at benytte i fremtidige lækagemålinger. Ved at gentage målingen måned eller kvartalsvis og henholde sig til samme procedure, kan målingerne sammenlignes og udviklingen følges. Validiteten Målingerne er udført således, at produktionen af trykluft i det pågældende tidsrum, kun kan forbindes med lækagetabene i anlægget. Dette giver os målinger, som alene omfatter lækagetab, hvilket gør de viste målinger valide. Den første udregning er omfanget af lækage i liter pr. sek. Hvis man sammenlægger den gennemsnitlige driftstid og stoptid, har man en periode over en arbejdscyklus. Herefter kan den gennemsnitlige driftstid divideres med perioden over arbejdscyklussen 10. Dette giver en faktor, som kan ganges med kompressorens leverede flow. Udregninger som vidst nedenfor. 10 Energistyrelsen energibesparelser ved trykluft 18

20 På nedenstående skema ses de målte resultater for hovedbygningen og komponentbygningen. Kompressor: GA 45ff 120 l/s Hovedbygning og komponent bygning sek sek % driftstider: stoptider: last: 7,5 til 6,5 bar 169 6,5 til 7,5 bar ,5 til 6,5 bar 170 6,5 til 7,5 bar Gennemsnit ,5 100 Det ses at Q i udregningen er betegnet som kompressorens leverede flow, og at lækagen er 68,3 l/s. Udregning for optagen KWh kan beregnes ud fra kompressorens max optagne effekt ganget med den tidligere fundne faktor for driftstid. P er den max optagne effekt og DT er trykluftssystemets årlige driftstimer. Driftstimerne er iflg. Jeld- Wen s kalkulationer 5850 timer. 19

21 Den nuværende KW pris for Jeld-Wen er 0,08 Euro. Lækagetab i forhold til produceret trykluft Da der er foretaget hver sin måling på effektoptaget i hoved- og komponentbygningen, er lækagetabet i forhold til den producerede trykluft ligeledes beregnet på hver bygning. De to bygninger fungerer med hver sit trykluftanlæg, og det vil fremkomme, hvor stort lækagetabet er i forhold til den producerede mængde trykluft på hvert af de to anlæg. Der vil først blive taget udgangspunkt i hovedbygningen. Ved nedennævnte ses lækagemålinger for hovedbygningen. Hovedbygning Kompressor: GA 45ff 120 l/s Hovedbygning sek sek % driftstider: stoptider: last: 7,5 til 6,5 bar 177 6,5 til 7,5 bar 159 7,5 til 6,5 bar ,5 til 7,5 bar 159 7,5 til 6,5 bar ,5 til 7,5 bar 158 7,5 til 6,5 bar Gennemsnit 158, ,

22 Ud fra de fundne ovennævnte KW til lækageproduktion kan procentfordelingen findes i forhold til det gennemsnitlige effektforbrug, udregnet i afsnittet årlig KWh forbrug til trykluft. Hvilket i hovedbygningen er udregnet til 102,71KW. Beregnes procentfordelingen af lækage i forhold til produceret trykluft får vi. Komponentbygning Komponentbygningens lækage ses i forhold til forskellen mellem fabrikkens samlede lækage, som er udregnet til 68,9l/s, og hovedbygningens lækage, som er udregnet til 56,75l/s. Først findes effektforbruget, som skal opretholde lækageudslippet i komponentbygningen. Procentfordelingen i komponentbygningen er udført efter samme metode som hovedbygningens beregninger. Det gennemsnitlige effektforbrug i komponentbygningen til nødvendig produceret trykluft er 21,83KW, hvilket ses under afsnittet årligt KWh forbrug af trykluft. 21

23 Disse procentfordelinger er som tidligere omtalt i dette afsnit ikke rystende. Der er ikke i samme grad planlagt vedligehold på trykluftsanlæggets lækager, som fx resten af produktionsmaskinerne er delt op i forskellige grupper. I disse grupper er de forskellige timer og maskinernes prioriteter anskueliggjort, hvorefter den nødvendige vedligeholdelse er gjort op herefter. I forhold til den procentvisefordeling af lækage i forhold til den nødvendige produktion af trykluft, kan det diskuteres om det acceptabelt. Det bør være op til Jeld-Wen Eesti, hvordan trykluftsproduktionen skal fordeles, samt ved hvilken procentfordeling lækageomfanget bliver tilfredsstillende for Jeld-Wen. Nedbringning af lækage kræver ressourcer fra den tekniske afdeling over en tid, indtil den ønskede procentfordeling er opnået. Dog er disse lækager opstået over en given tid. Hvorfor en vedligeholdelsesplan til eftersøgning eller vedligeholdelse af lækagesøgning må iværksættes, hvis den ønskede procentfordelingen skal opretholdes. En tidsbaseret vedligeholdelse af trykluftsanlægget kan være en mulighed. Iflg. Energistyrelsen 11 bør der undersøges for lækager to til fire gange årligt. Dog stiller denne rapport sig skeptisk overfor en tidsbaseret lækagesøgning. Et trykluftsanlæg består af mange dele, og hele anlægget undersøges hver gang - nye som gamle dele. Dette betyder, at en bestemt del ikke udskiftes efter x antal timer, når det er vurderet, at livstiden er opnået. Ældre trykluftsdele kan derfor forårsage lækage efter en umiddelbar inspektion. Den optimale løsning må opnås ved en kontinuerlig overvågning af anlæggets forbrug. Det vil være problematisk kontinuerligt at måle lækagens omfang. Som alternativ kan det samlede forbrug overvåges. Det samlede forbrug overvåges når den ønskede procentfordeling af lækagetab opnås. Når det samlede forbrug her ved kendes, fx over en produktionsdag - eller på ugebasis, kan uregelmæssigheder i forbruget opdages. Det kræves, at der tages højde for produktionsudvidelse eller ændringer i trykluftsanlægget, og at det rapporteres til de/den, der overvåger trykluftsforbruget. Umiddelbart vil det være muligt, at måle det samlede effektforbrug over kompressorerne, hvilket også ændrer sig i takt med trykluftsforbruget. Dog er virksomheden af en størrelse, hvor det vil være 11 Energistyrelsen energibesparelser ved trykluft 22

24 problematisk og tidskrævende at undersøge hele virksomheden for en evt. ny lækage eller flere. Det må, derfor være hensigtsmæssigt at måle i flere forskellige områder af virksomheden, hvilket vil være en hjælp til selve lækagesøgningen. Hvis forskellige afdelinger skal måles, må måling ske i form af flowmåling i rørledningen til den givne afdeling. Jeld-Wen Eesti har et mål på en acceptabel procentfordeling på 8 %, der er, derfor interesse i at analysere hvilken besparelse, der vil være opnåelig på årsbasis, hvis lækageforbruget sænkes til 8 %. Der menes, at være tilstrækkelige ressourcer i den tekniske afdeling til opretholdelse af en lækage på 8 %, i forhold til den nødvendige producerede trykluft, uden at det vil koste den tekniske afdeling yderligere ressourcer, men blot fordeling af prioriteter. Hvor det ligeledes menes at lægge hovedsageligt hos medarbejdernes forståelse for lækage omkostninger. Det årlige effektforbrug til lækage er tidligere beregnet til KWh. En nedsætning af lækage udslippet til 8 % i hoved- og komponentbygningen vil give en gevinst, som beregnet i det efterfølgende. Først vil der blive taget udgangspunkt i hovedbygningen, herefter komponentbygningen. De ovennævnte fundne KW er den besparelse, der vil forekomme i hhv. hoved- og komponentbygningen. Sammenlægges disse og der ganges med de årlige estimerede timer, fås den årlige KWh besparelse. Set fra et økonomisk synspunkt bliver dette. 23

25 Der er forskel på medarbejdere, som der er forskel på mennesker. Nogle er mere ansvarsbevidste end andre. Af hensyn til medarbejdere er der forskel på hvordan medarbejdere bekymrer sig omkring firmaet, dets aktiviteter og interesser. Med det menes at nogle medarbejdere naturligt har mere ejerskab end andre. Ejerskab kan være svært at ændre, og som det ses i bilag 8, har allerede mange forskellige tiltag været afprøvet. Den viste beskrivelse i bilag 8 fra den tekniske chef i virksomheden, underbygger lidt en teori omkring, hvordan mennesker muligvis forholder sig til trykluft, i det trykluft består af komprimeret atmosfærisk luft. Måske ligger det dybt i os at luft er luft. Det har altid været der, og det skal man ikke betale for. Det er vigtigt, at få medarbejderne til at forstå, hvor betydningsfuldt det er for fabrikken, at nedbringe lækageomkostninger i form af trykluftudslip. Muligvis skal der findes metoder, så medarbejderen finder en gevinst, eller bonus i at reparer lækage. Der skal muligvis også tænkes i retninger omkring, hvordan trykluftlækagen bliver præsenteret for medarbejderen. Den enkelte medarbejders opfattelse af, hvordan mængden af trykluftlækage bliver præsenteret, kan være forskellig fra person til person. Præsenteres lækagen, som en procentdel af den producerede trykluft, er det et tal, som muligvis ikke alle, kan forholde sig til. Præsenterer man derimod lækage omfanget i en økonomisk form, fx hvor mange Euro firmaet taber per time, dag, måned eller årligt, vil det måske give en anden opfattelse, eller en anden holdning til lækagetabene. Del konklusion Jeg ser, derfor to relevante forhold i at nedbringe lækage, et skal være at kunne måle trykluftforbruget. Således at det bliver overskueligt, hvornår der er opstået nye lækager, og i hvilke afdelinger. På den måde kan lækage omfanget holdes nede - idet - det bliver anskueliggjort, hvornår lækageomfanget er steget ud over fabrikkens opsatte mål, for hvor meget lækage der må forekomme. Det andet er medarbejdernes forståelse for omkostninger ved trykluft lækage, således at hørte lækager ikke forbigås, men repareres snarest muligt. Samtidig med at holdninger til trykluftlækage ændres til et mere ejerskabs synspunkt. Måleusikkerhed samlet set Betragter man måleusikkerheden over hele spektret, er der enkle ting, jeg vil fremhæve. I forhold til lækage målingen ses at der ikke er blevet brugt millisekunder i målingen. Det kan derfor tænkes, at sekunderne kan svinge med +-1 sek. hvis en ny måling skulle foretages. Ændrer man de målte sekunder +- 1 sekund, får man, at lækagemålingen ikke vil ændre sig over en halv l/s, hvilket jeg betegner som ubetydeligt. 24

26 Kigger man på procentfordelingen mellem det nødvendige producerede trykluft og lækageomfanget, har rapporten valgt at inddrage den størst mulige usikkerhed der kan komme i procentfordelingen. I det efterfølgende ses, hvordan det ville se ud, ved den største usikkerhed. Jeg har valgt at tage udgangspunkt i hovedbygningen, da det vil give den størst talrige værdiafvigelse i procentfordelingen. Jeg har valgt at farve udregningerne er med rødt, da der ikke skal tages fejl fra de originale, samt at farve ændringer med blåt. Den oprindelige/originale procentfordelingen for hovedbygningen er på 24,44 % hvilket betyder en procentafvigelse på mindre end en halv procent. Jeg vil derfor betragte de forhenværende målinger omkring effekt og lækage måling for reliabile. 25

27 Overblik over effektforbrug. I det efterfølgende afsnit er det kun hovedbygningen som bliver omtalt. Jeg vil inddrage en observering, jeg gjorde mig - se bilag 9. Bilag 9, fremkommer ud fra det installerede effekt måleudstyr, der er installeret over kompressorerne i hovedbygningen. Det er et udsnit fra den fremkomne måling omtalt i afsnittet samlet KWh forbrug. Grafen er en illustrering af forbruget fremkommet ud fra måleudstyret. Det ses på grafen forholdsvis tydeligt, hvornår der er et minimalt luftforbrug, og kompressorernes optagede effekt alene dækker de lækager, som forekommer i anlægget. På bilag 9 ses i de blå cirkler hvilke områder jeg omtaler og gerne vil frembringe. Det ses i disse områder, at der er et forholdsvis jævnt effektforbrug idet - at der holdes et konstant forbrug, som den lækage, der forekommer i anlægget. Disse områder skal så vidt muligt undgås eller nedbringes, hvis der er tale om unødvendig brug af anlægget. Det ses på bilagene, at visse lørdage er kompressorerne i drift, men hvor der ikke er produktion. Driften skyldes, at det tekniske personale i visse tilfælde foretager service om lørdagen eller reparation på visse linjer. Man kan stille spørgsmål tegn ved om trykluft disse dage er en nødvendighed for det tekniske personale. Dog vil der være eksempler på maskiner, der skal testkøres eller fejlfindes, hvor trykluft i mange tilfælde vil være en nødvendighed. Køres der med trykluftsanlægget på lørdage og weekender, hvor der ikke er produktion, vil trykluftsanlæggets største arbejdsbyrde højst sandsynlig være lækagetabene. Det ses ligeledes på det jævne effektforbrug. Den periode i døgnet, jeg gerne vil fremhæve, er på det tredje arbejdsskift, fra klokken til klokken om morgenen. Det viser sig, at der kun køres treholdsskift på 2. sal i den ene del af hovedbygningen. Det betyder, at hver nat i treholdskiftet er der trykluft på 5 afdelinger, hvor af kun den ene er delvist i produktion. Der kan ligeledes forekomme dage, hvor en af afdelingerne er lukket af forskellige grunde. Det er en realitet, at enhver fabrik har et vist omfang af lækagetab, og at lækagetabene aldrig helt kan undgås. Det må derfor tilnærmes, at så snart de forskellige afdelinger er uden produktion, produceres der ingen trykluft til den eller de forekommende afdelinger. Der er på fabrikken nu manuelle hovedventiler, som er mulige og lukke til de forskellige afdelinger. Dette gælder dog ikke to af afdelingerne, da disse har en og samme hovedventil. Hovedventilerne bliver 26

28 ikke benyttet, hvilket heller ikke synes at være den optimale løsning, da disse skal betjenes manuelt og er placeret, så de ikke er let tilgængelige. Der kan installeres ventiler, som fjernstyres ved fx luft eller el, dog skal der tænkes på fabrikkens installerede materiel. Momentant tryk forøgelse vil være i stand til at beskadige forskellige dele som ventiler og luftcylindre. Der findes såkaldte soft/dump ventiler på markedet, hvilke kan styres med luft eller el. Disse ventiler er en optimal løsning til beskyttelse af eksisterende tryklufts udstyr. Der åbnes langsomt til trykket i den pågældende rørledning. Når trykket har opnået omkring 75% af systemtrykket, åbnes der op til afdelingen. Mulig lækagebesparelse I det efterfølgende afsnit vil det blive bearbejdet, hvilken mulig lækagebesparelse, ved lukning af de forskellige afdelinger. I bilag 10 til 13 ses de forskellige lækage udregninger for de forskellige afdelinger. Den lækage udregning, der er i største interesse, er lækage udregningen på bilag 13. På dette bilag ses en lækage på 31,56l/s. Denne lækage forekommer på 1. og 2. sal i hovedbygning, se fig. 2, hvor der i nattetimerne fra kl til alene er produktion på 2.sal. Da det ikke har været muligt at lave en fysisk lækage måling alene på 2. sal, vil jeg forsøge at beregne en tilnærmet værdig til den lækage, der forekommer alene på 2. sal. Den lækage værdig kan trækkes fra den samlede lækage i hovedbygningen, herved fremkommer den lækagebesparelse, der kan indhentes ved lukning af de andre afdelinger. Lækagemængde på 31,56l/s der fremkommer på 1. og 2. sal tilsammen deles, hvilket giver et resultat på 15,78l/s. Jeg har dog alligevel valgt, at anslå lækagen på 2. sal, er større i forhold til 1. sal, da 2. sal fysisk er omtrent 25 % større end 1. sal. Det vil i dette tilfælde anskueliggøre end mindre gevinst, men hvilket jeg hellere forsøger fremvist end et urealistisk mål. Jeg har derfor valgt at lækagen på 2. sal er 25 % større end lækagen på 1. sal. Lækagen på 2. sal bliver derfor som følgende: Der er forhøjet med 12,5 % fra 15,78l/s da dette giver en forskel fra 1. og 2. sal på 25 %. 27

29 Det skal bemærkes, at dette ikke er en målt værdig men en anslået værdi, hvilket kan give et overordnet billede. Nedenstående udregning er derfor hvilken økonomisk gevinst der kan være mulig. Tager vi den mulige lækagebesparelse og dividere med kompressorens leverede flow, får vi den faktor, som angiver, hvor meget kompressoren skal producere for opretholdelse af forbruget. Denne faktor kan herved ganges med kompressorens optagede effekt. Denne faktor ganges op med kompressorens optagede effekt samt de årlige driftstimer, hvor det vil være muligt at lukke for de andre afdelinger. Det forventes at være muligt 7 timer i hvert døgn, 5 dage om ugen. Sommer og vinter lukning fratrækkes det årlige antal uger, hvilket giver et samlet antal uger på 47. Nu kan det årlige KWh forbrug beregnes. Hvilket prismæssigt bliver: Del konklusion Ser man i forhold til den årlige udgift til lækagetab på 14252,9 Euro kan der spares 15,9 % af dette beløb, ved lukning af de forskellige afdelinger uden for deres produktionstid. Dog finder jeg analysen og løsningen omkring forbedring af lækagetabet mere relevant, da det ligeledes vil nedbringe den ovennævnte fundne besparelse på 2261,8 Euro. Der kan stadig regnes med procentbesparelsen, hvis man senere vælger at gennemføre lukning af de forskellige afdelinger. Procentbesparelsen kan dog ændre sig, det er ikke sikkert at lækagemængden vil fordele sig mellem de forskellige afdelinger, som 28

30 den er fordelt nu. Jeg har valgt ikke at komme med en videre løsning til lukning af de forskellige afdelinger. Analysen kan dog bruges, som en nedbringelse af en samlet lækage omkostning, årligt. Kompressorenes setup/prioritering Som tidligere omtalt er der installeret en ES 8 til styring af de 3 kompressorer i hovedbygningen. Under ES 8 afsnittet er ligeledes omtalt, hvad formålene med den er, samt hvordan den rigtige styring og prioritetsrækkefølge bliver mest hensigtsmæssig. Prioritetsrækkefølgen af kompressorerne på Jeld-Wen er i øjeblikket, som følgende. Af de to frekvensstyrede skruekompressorer er det den ældste fra 2006, som er den første der regulerer det vil sige, det er den der har 1. prioritet. Den nyeste skruekompressor har derfor 2. prioritet og regulerer som den efterfølgende. Til sidst har last/aflastningskompressoren 3. prioritet. Last/aflastkompressoren er dog sat op således, at den ikke skal køre alene. På fig. 7 ses et animeret billede af hvordan dækning af luftbehovet kunne se ud. Figur 7 virksomhedens kompressor opsætning På ovenstående fig. 7 har jeg forsøgt at animere, hvordan fordelingen af kompressorer kunne se ud over en given tid. Det ses at selv om last/aflastningskompressoren har 3. prioritet, vil den ikke komme til at køre alene. Den er således kun opsat til at opfylde det manglende luftforbrug - grundlast, herved kører skruekompressorerne efter deres økonomiske perspektiv at regulere ind efter forbruget. 29

31 Dog viser dette sig ikke at være den mest energirigtige sammensætning af kompressorer, iflg. Sten Hoffmann fra Atlas Copco. Han skriver: Grunden til at jeg gør mig disse tanker er, at det en lidt mærkelig sammensætning af kompressorer. Hvis de forsyner et samlet luftnet ville man normalt have valgt en frekvensstyret kompressor og en række last/aflast kompressorer da det er en billigere og også mere energirigtig sammensætning. se bilag 1. Han skriver dog også, at en løsning på dette kan være en ES 8, som vil styre dem centralt. Dette er dog ikke tilfældet på fabrikken, da jeg flere gange har observeret at skruekompressoren der kører 2. prioritet, ikke kører i sit mest energieffektive område. På nedenstående fig. 8, ses én situation. Figur 8 observering af kompressorstyring Fig. 8 viser et billede af ES 8 under drift, på figuren øverst til venstre ses de tre kompressorer, hhv. de to skruekompressorer prioritet 1 og 2, samt last/aflastningskompressoren prioritet 3. Det, der skal fremhæves, er den frekvensstyrede skruekompressoren med 2. prioritet ikke regulerer ned, og 30

32 balancere sig ud med den frekvensstyrede skruekompressoren med 1. prioritet. Den frekvensstyrede skruekompressor kører derfor ikke i sit mest energirigtige område. Det ses, at skruekompressoren med 1. prioritet cirka kører i et område på 40 % belastning. De to frekvensstyrede skruekompressorer er lige store, og en skruekompressor har et forholdsvis jævnt lineær flow fra 25 til 100 % belastning. Her burde ES 8 regulere de to kompressorer samtidig så de begge i dette tilfælde muligvis ville ligge under eller omkring 85 % belastning. På nedenstående fig. 9, er vist en tilsvarende situation. Figur 9 frekvensstyret kompressor med 1. prioritet kører med minimal belastning Fig. 9 er endnu et svar på, at kompressoren med 2. prioritetsregulering ikke regulere ned og balancere med den anden frekvensstyrede kompressor. Derfor kører den ene frekvensstyrede skruekompressor mere eller mindre som en last/aflastningskompressor, så snart forbruget ikke kan opretholdes af to kompressorer alene. Efter disse observationer fandt jeg skruekompressorens angivelse, i hvilket 31

33 belastningsområde den kører mest. På Bilag 14 ses procentfordelingen over skruekompressoren med 2. prioritet. Det ses at 61 % af tiden kører den i et ydelses område mellem 80 til 100 %, hvilket underbygger de observationer der er foretaget. Det er ligeledes observeret, at de tre af kompressorerne som er koblet op på ES 8 i hovedbygningen til tider har problemer med at opretholde minimums driftstrykket på 7,2 bar. Det er nu således, at falder trykket til 6,7 bar starter den ældste last/aflastnings kompressor GA45, som ikke er koblet op på ES 8, som en hjælp for opretholdelse af trykket. Det er heller ikke den energirigtige løsningen i forhold til afsnittet kompressorerne i anlægsbeskrivelsen. Da last/aflastnings kompressorer skal være dem, som opfylder det manglende forbrug og kører i last, så længe det er muligt og ikke kobler ind og ud. Dette begrundes ved kompressorens aflastningsperiode, da der til stadighed er et givent effektoptag på en sådan kompressor i aflastningsperioden og hvilket er uhensigtsmæssigt. På fig. 10 ses en last/aflastnings kompressors effektkurve, det ses ved aflastning, at der går en vis tid, før den kommer ned i sit aflastningsområde på cirka 25 % af fuldlast 12. På fig. 11, ses en observation på ES 8, hvor de tre kompressorer ikke kan opretholde trykket. Det ses, at trykket er faldet til 6,7 bar, og de alle tre kører fuldlast. Figur 10 last/aflastnings kompressor 12 Energistyrelsen energibesparelser ved trykluft 32

34 Figur 11 driftstryk faldende Den ældste GA 45 kompressor som ikke er koblet op på ES 8 systemet, kan ikke uden videre kobles op på ES 8, da den er af ældre dato. Derfor er ønsket, at de tre kompressorer på ES 8 systemet alene kan opretholde trykket, og den ældste GA 45 fungere som en slags reserve kompressor. Som tidligere omtalt er det dog til tider problematisk for de tre kompressorer alene at opretholde trykket. Det er underbygget ud fra procentfordelingen af skruekompressoren med 1. prioritet, se bilag 15 og 16. Det ses, at denne frekvensregulerede skruekompressor, ligeledes kører det meste af tiden uden for det energirigtige område. Den kører 46 % procent af sin produktionstid i området 80 til 100 %. En mindre konklusion på ovennævnte er således; et problem er at kompressoren med 2. prioritet kører for meget i fuldlast. Det andet problem er, at de tre kompressor tilsammen har problemer med opretholdelse af driftstrykket, hvilket ligeledes bevirker at kompressoren med 1. prioritet kører for meget i fuldlast. Derfor må det erkendes, at de tre kompressorer til tider ikke er nok til dækning af trykluftforbrug. Først må der findes en løsning på styring af flere frekvensregulerede kompressorer. Hvis flere frekvensstyrede kompressorer kan styres, må det modvirkes at frekvensstyrede kompressorer kører som last/aflastnings kompressor. De skal køre efter deres formål at regulerer efter det pågældende forbrug. En løsning til dette ses under afsnittet løsningsforslag. 33

35 Er det en fordel at lade de to systemer kører samlet Af hensyn til opretholdelse af drift trykket i hovedbygningen ser jeg to muligheder. En mulighed kan være at starte den ældste last/aflastningskompressor, som ikke er koblet op på ES 8. Den kan opsættes, så den kører individuelt. Det vil sige, man kunne sætte dens setpunkt en smule højere end det maksimale driftstryk angivet på ES 8). Det vil bevirke, at den kører i last hele tiden, da den ikke alene vil være i stand til at opretholde forbruget. Herved vil de resterende tre kompressor på ES 8 regulere ind efter forbruget og have overskud til opretholdelse af forbruget. Det vil sænke de to frekvensstyrede kompressorers arbejdsområde. En anden mulighed kunne være at sammenkoble hovedbygningen og komponentbygningen til et anlæg. Grunden til denne mulighed fremkommer ved observeringen af den frekvensstyrede kompressor i komponentbygningen. Det er her observeret at kompressoren i komponentbygningen GA55VSD kører under sit energirigtige område. Se bilag 17 og 18 for billeder taget af dennes procentfordeling, over de forskellige last områder. Det ses, at det mest anvendte lastområde befinder sig fra 20 til 40 %, hvor den kører 54 % af tiden. Fra 60 til 80 % kører den iflg. Kompressoren aldrig, da det er angivet med 0 % og fra 80 til 100 % er der angivet 1 %. Denne 1 % forventes at fremkomme ved dens opstart fx efter en weekend, hvor kompressoren skal ha bygget driftstrykket op fra 0 til 7,2 bar. Er det muligt at styre tre frekvensstyrede kompressorer og en last/aflastnings kompressor således, at de tre frekvensstyrede kompressorer kan regulerer hensigtsmæssigt. Vil det iflg. de angivede billeder, så at sige jævne de tre frekvensstyrede kompressorer ud. Hvis man koblede hovedbygningen sammen med komponentbygningen. Det er problematisk at anskueliggøre i hvilket område, de tre frekvensstyrede kompressorer vil komme til at køre. Dog vil det bevirke, at kompressoren i komponentbygningen vil få en større belastning og nærme sig det energirigtige område mellem 45 og 85 %. De to frekvensstyrede skruekompressorer i hovedbygningen vil blive aflastet ved hjælp fra kompressoren i komponentbygningen. Det overskud, som kompressoren i komponentbygningen har, kan således hjælpe de tre kompressorer i hovedbygningen der er koblet på ES 8. Dette kræver, at den frekvensstyrede kompressor i komponentbygningen også kobles op på ES 8, hvilket vil blive omtalt nærmere i afsnittet løsningsforslag. Det kræves ligeledes, at hovedbygningens og komponentbygningens trykluftsanlæg kobles fysisk sammen. 34

36 El i stedet for luft Igennem min periode på Jeld-Wen og ved arbejdet med projektet er det undrende, hvorfor el skal benyttes frem for trykluft, og hvorfor der i visse tilfælde ikke bliver benyttet el. I dette afsnit er derfor forsøgt en sammenligning mellem trykluftdrevne rystepudsere og elektriske rystepudsere, se figur 12, trykluft drevet rystepudser. Jeg vil i det efterfølgende analyse afsnit undersøge om en udskiftning af fabrikkens rystepudsere, fra trykluft- til el-drevne, kan være rentabel. Figur 12 trykluftdrevet rystepudser Rystepudsere er et håndværktøj, hvor der findes forskellige udformninger og typer, fx benyttes el eller trykluft som drivmiddel. Fabrikken er i øjeblikket i besiddelse af 47 stk. Mirka Orbital rystepudsere. De er placeret forskellige steder på fabrikken ved forskellige reparationsborde. Det er blevet vurderet, i samarbejde med den tekniske chef, Søren Jørgensen, at disse rystepudsere har en gennemsnitlig driftstid på 10 % af den samlede arbejdstid. Herved kan det årlige effektoptag belyses og forholdet imellem trykluft og el drevet rystepudsere. Af hensyn til ergonomi er det et krav, at de el-drevne rystepudsere ikke må være tungere end de trykluft-drevne. Af hensyn til holdbarhed skal det kunne svare sig at skifte ud til el-drevne rystepudsere. Her menes at de el-drevne rystepudsere skal have en holdbarhed svarende til de eksisterende. Eller en 35

37 holdbarhed der bevirker, at holdbarheden er så lang, at gevinsten for udskiftning bibeholdes. Således der ikke skal konkurreres med en tilbagebetalingstid under hver udskiftning. Holdbarheden kan være problematisk at dokumentere, før rystepudserne har været afprøvet i det givne miljø, samt det givne arbejde. Dog er der på fabrikken en afdeling, hvor el-drevne rystepudsere er i brug, der vil derfor blive taget udgangspunkt i disse, hvor længe de har været i produktionen, samt om arbejdsopgaven er den samme. De elektriske rystepudsere, som benyttes i en anden afdelingen, har til dags dato været i brug i mere end tre år. Det er ligeledes estimeret, at de samme elektriske rystepudsere har en gennemsnitlig drifts tid på 10 % af et døgn. Samt at de i forhold til driftssikkerhed og reparation har de samme omkostninger som de trykluft drevne. Af hensyn til ergonomi kan dette være et stort emne. Jeg vil her alene tage udgangspunkt i producentens beskrevne bemærkninger, samt vægten af de to - begge forefindes i bilag 19 og 20. De eksisterende trykluft drevne rystepudsere specifikationer ses i bilag 19. Det ses, at disse har en vægt på 0,7 kg. De elektriske rystepudsere ses i bilag 20 med en vægt på 0,8 kg. - altså en forskel på 100 gram. Indtil videre er det den elektriske rystepudser, der har været oplyst flest specifikationer på, samt den laveste vægt. Dog har denne en lidt anden udformning end de eksisterende trykluft drevne rystepudsere. Hvor de trykluft drevne har en firkantet pudse flade, har de elektriske en rund. Hvis ikke der findes et alternativ inden projektets udgang, bliver der taget udgangspunkt i disse på bilag 20. Dette for at give et billede af, hvordan en evt. løsning kan se ud. Den elektriske rystepudser har en større pudse flade, men hvilket rapporten betegner som en større sikkerhed for, at den viste løsning ikke er urealistisk. De trykluftdrevne rystepudsere har et forbrug på 453l/min hvilket er det samme som 7,55l/s. da der er 47 styk - giver det et samlet forbrug på. Dog er de alle ikke i brug jævnligt, det er tidligere vurderet en gennemsnitlig driftstid på 10 %. Herefter ganges op med de benyttede arbejdstimer, de arbejder i to skift af 7 timer. 36

38 Ved benyttelse af en oliesmurt skruekompressor bruges 0,11 KWh pr. produceret m 3 ved 7 bar, forudsat lu en er 20 C og har en relativ fugtighed på 65 % 13. Hvilket rapporten har valgt at bruge som udgangspunkt. Rystepudserne er til rådighed 5 døgn om ugen, hvilket gør at de samlet får et årligt KWh forbrug på. I bilag 20 ses de elektriske rystepudseres optagne effektforbrug på 0,35KW. Der bruges samme metode som beregningen for de trykluft drevne i forhold til deres årlige drift. I forhold til de ovennævnte udregninger skal det angivne luftforbrug, og det angivne effektoptag fra producenten tages med forbehold. De er et meget realistisk billede af effektoptaget, men de kan ændre sig i form af den belastning, der forekommer på værktøjet. Dog vil belastningen være den samme ved en 13 Energistyrelsen energibesparelser ved trykluft 37

39 udskiftning, og da sammenligningen af el og trykluft begge er taget ud fra den selv samme producents specifikationer, menes tallene at være brugbare til sammenligning. Løsninger Lækageløsning Om der findes en specifik løsning til at bringe lækagen ned på 8 % skal være usagt. I det efterfølgende er præsenteret mulige tiltag, som jeg mener, bør muliggøre lækagenedbringelsen. Af hensyn til måling af flow i forskellige afdelinger, som aftalt tidligere under afsnittet samlet lækage, findes der forskellige leverandører på markedet. VP instruments 14, Topp trykluft 15, contika 16 og metal supply 17, er bare nogle af udbyderne. VP instruments har været på markedet i flere år, og deres kerneområde er lige netop logning af flowmåling i trykluftssystemer, samt energiudregninger og management. De udtrykker; hvis du kan måle det, kan du forbedre det 18. VP instruments har derfor besøgt virksomheden og afgivet et tilbud. VP instruments tilbud indeholder en komplet pakke - indeholdende blandt andet mulighed for måling op til 7 forskellige steder. Dertilhørende software, hardware, kabler og mulighed for opkobling på firmaets interne modbus, således data kan sendes og vises det ønskede sted på virksomheden. Den tilhørende software indeholder mulighed for forskellige energiudregninger og graf muligheder. Således er det op til systemet at analysere forbruget samt ændringer. Det gør det nemt, for brugeren ikke at skulle koncentrer sig om, udregne og analysere målinger. Virksomheden kan herved koncentrere sig om deres kernekompetence. VP instruments beskriver dem selv, som markedsførende indenfor området, omkring måling og analysering af trykluftsystemer. VP instruments har afgivet et pristilbud på 18017,70 Euro. Hvis man forudsætter, at virksomhedens lækage blev sat ned til 8 % og tilbuddet fra VP instruments gør, at denne lækage mængde bliver opretholdt, samt at lækagen vil blive nedbragt, kan tilbuddets tilbagebetalingstid beregnes

40 Hvilket bliver som beregnet ved ovennævnte et år og 10,5 måned. Dette skal tages med forbehold, da der ikke er taget højde for eventuelle omkostninger til reservedele ved at nedbringe lækagen. Det skal dog også påvises, at denne tilbagebetalingstid kan ses som en forventning. Det kan lige såvel fremkomme, at lækagen bliver mindre end 8 %, og herved vil tilbagebetalingstiden blive mindre. Det skal ligeledes påpeges, at skal denne tilbagebetalingstid opnås, kræver dette tiltag og handlinger, da det er et visuelt værktøj. I forhold til medarbejdernes holdning som beskrevet under afsnittet samlet lækage, må denne ændres. Det kan være problematisk at ændre personlige holdninger, hvorfor der muligvis må være brug for en gevinst hos den enkelte medarbejder. Hvad der er en personlig gevinst for den enkelte er problematisk at påpege. Jeg mener, en personlig gevinst på en virksomhed som denne kan ses fra et økonomisk synspunkt eller i form af en fordel. Endvidere vil det være muligt med det nye målesystem, at præsenterer lækageomfanget til medarbejderne ugentlig. Hvilket burde præsenteres som tab i timen, ugentlig, månedlig og årlig. Økonomiske tab, som kan ses sort på hvidt, må give en bedre forståelse for vigtigheden i det at nedbringe lækagetab. Med det nye målesystem bliver det ligeledes muligt, at se tabene i de konkrete afdelinger. Dette gør det muligt at opdele de forskellige trykluftsafdelinger mellem det tekniske personale. Herved opstår muligheden for at følge op på de forskellige medarbejders lækage reparationer i de forskellige afdelinger. Herud fra vil det gøre det muligt at uddele bonus til det tekniske personale, som yder det forventede i den givne afdeling. At opretholde den bedste/laveste lækage omkostning, vil muligvis også give en motivation internt i den tekniske afdeling. Der vil opstå en konkurrencesituation imellem afdelinger og medarbejdere. Prioritering af kompressorer Det viser sig ifølge bilag 2, muligt for ES 8 at styre flere frekvensstyrede kompressorer, dog er det ikke nævnt, hvordan man skal forholde sig i den givne situation, hvis man har flere frekvensstyrede kompressorer på et og samme net. Efter kontakt med Atlas Copco i Estland omkring problemet og Atlas 39

41 Copco i Danmark, lykkedes det at få en mail bekræftelse på den krævende ændring, se bilag 21. De tre kompressorer opsat på ES 8 er givet forskellige prioriteter, dette bevirker automatisk, at ES 8 forsøger at opretholde trykket med de valgte kompressorer. Således at en frekvensstyret skruekompressor ikke regulere, men forsøger at opretholde et manglende forbrug og kører derved max ydelse. Ændringen består i at give de frekvensstyrede skruekompressorer den samme prioritet på ES 8, herved vil ES 8 regulerer skruekompressorerne samlet. Hvilket Sten Hoffmann Larsen fra Atlas Copco bekræfter i hans mail bilag 21. Det gør det muligt, at tilslutte kompressoren i komponentbygningen til den selvsamme - ES 8. Ved at tilslutte komponent- og hovedbygningen til et samlet anlæg vil det aflaste de to frekvensstyrede skruekompressorer i hovedbygningen. Det vil give dem en større procent rate i deres energirigtige områder. Ligeledes vil det hæve lasten på den frekvensstyrede kompressor i komponentbygningen så den ligeledes vil få større procent rate i dens energirigtige område. Rapporten ser derfor at de to trykluftsanlæg hhv. komponentbygningen og hovedbygningen, sammenkobles til et anlæg. Efter kompressoren i komponentbygningen er blevet sat op på ES 8. Rapporten ville gerne have inddraget yderligere dokumentation for den frekvensstyrede skruekompressor i forhold til det energirigtige område. Dog har det ikke været muligt at finde noget konkret brugbart i tide. Af hensyn til AML data, som Sten Hoffmann Larsen benævner i mail bilag 21, finder rapporten dem ikke relevant nok, og da rapporten ikke er fortrolig, er de ikke medtaget. Den foregående løsning er også valgt ud fra det perspektiv, at køre med de nyeste kompressorer i forhold til virkningsgrader og slitage, dog uden at vide graden af disse i forhold til hinanden. I analyse afsnittet omkring prioritering af kompressorer ses også et forslag om ikke at koble hoved- og komponentbygning sammen, og hvor den ældste last/aflastnings kompressor skal startes op som grundlast. Den ældste last/aflastningskompressor er dog fra 1991 mod kompressoren i komponentbygningen Med denne løsning beskrevet her, kommer de nyeste kompressorer i drift, og hvor med de eksisterende frekvensstyrede skruekompressorer lastområder bliver flyttet mod deres energirigtige områder. El i stedet for luft Efter analysens opgørelse har det desværre ikke været muligt at indhente et tilbud fra producenten Mirka, på 47 rystepudsere. Hvorfor en tilbagebetalingstid i dette løsningsforslag desværre ikke er beregnet. Det bliver derfor op til Jeld-Wen Eesti at indhente et tilbud fra Mirka og vurdere om de 47 40

42 trykluftdrevne rystepudsere skal udskiftes med el-drevne. Muligvis har de 47 eksisterende trykluft drevne rystepudsere en restværdi, som kan muliggøre en mindre tilbagebetalingstid. Dog er det i rapporten valgt at inddrage den besparelse, som kan forekomme årligt ved udskiftning fra trykluft drevne til elektriske rystepudsere. Hvilket kan give et billede af, hvordan el drevet værktøj, bør vælges frem for trykluft drevet, hvis det er muligt at finde et el drevet alternativ. Det skal endvidere pointeres, at der ikke skal udføres elektriske el-installationer til de elektriske rystepudsere. Der er ved alle reparationsborde tilstrækkelig installation og stikkontakter til de nye elektriske rystepudsere. Det mangelfulde er derfor et tilbud på 47 elektriske rystepudsere. Opsummering af løsninger En ændring af kompressorernes prioritering kræver ingen omkostninger, hvorfor de to frekvensstyrede skruekompressorer på ES 8 bør ændres snarest mulig, for at styre dem mere energirigtigt. En sammenkobling af de to anlæg kræver heller ingen omkostninger, da de nødvendige forbindelser er udført. Dog er det som tidligere nævnt problematisk at sige noget om besparelsen ved dette. Gennemføres det at nedsætte lækagen til 8 % og udskifte rystepudserne, ser de frem til en årlig besparelse samlet set på. 41

43 Konklusion Af hensyn til den manglende kapacitet, som der indledningsvis menes at være på virksomheden, viser det sig igennem rapporten at være opsætningen af kompressorerne i hovedbygningen. Der forventes, at de tre kompressorer på ES 8 skal kunne opretholde trykket, hvilket der til tider kan være problematisk. Dog som beskrevet er der to muligheder, men hvor der fremkommer en løsning omkring det, at satse på de nyeste kompressorer til tryklufts produktion. Herved bliver de to trykluftsystemer koblet sammen til et samlet system. Dette vil være med til at hæve den daglige kapacitet, og flytte de frekvensstyrede kompressorer i retning af deres energirigtige lastområde. Lækagetabet i forhold til den producerede mængde trykluft er belyst, hvilket fremkommer at være 24,44 % i hovedbygningen og 24,5 % i komponentbygning. Det blev undersøgt, hvad en årlig besparelse kunne være ved nedsætning af lækagen til 8 % i begge bygninger, hvilket giver et resultat på 9586,5 Euro årligt. Tiltag og mulige løsninger til denne besparelse er opstillet, som ændringer af medarbejdernes forståelse og holdninger til lækage, samt installering af et visuelt værktøj til måling af luft forbrug. - Ikke bare overordnet - men som kan muliggøre målinger ud på de enkle afdelinger. Måleudstyret kan administrere målingerne, så det giver et godt billede til brugen af luftforbruget, samt ændringer i luftforbruget, hvorved lækage kan detekteres. I forhold til analysen omkring el drevet værktøj skal benyttes frem for trykluft drevet, blev der taget udgangspunkt i virksomhedens eksisterende trykluft drevne rystepudsere. De 47 rystepudsere er blevet sammenlignet med et el drevet alternativ - det nærmeste alternativ i forhold til vægt og størrelse. Det viser sig ved benyttelse af el i stedet for trykluft, at opnå en årlig besparelse på 3265,54 Euro. Dog inkluderer løsningen ikke et tilbud på udskiftning. Lukning af afdelinger uden produktion i nat skifte, viser sig at give en besparelse i form af at lækageudslippet reduceres i nat skiftet. 15,9 % af det årlige lækage udslip kan spares ved lukning af de forskellige afdelinger, dog blev der ikke arbejdet videre med en løsning, da det forventes, at lækageudslippet forbedres, og den økonomiske besparelse som angivet i analysen vil falde. Overordnet set kommer kompressorerne til at kører mere energirigtigt, og gennemføres lækagenedbringelsen samt udskiftning af de trykluft drevne rystepudsere til el, kan der opnås en samlet besparelse på Euro. Dette vil give anlægget yderligere overskud i kapaciteten. 42

44 Perspektivering Af hensyn til lækagenedbringelse kan der være forskellige perspektiver at omgå. For eksempel kunne man forsøge sig frem med forskellig vedligeholdelsesformer i de forskellige afdelinger. Herved erfare hvilken vedligeholdelses metode, der kan være at foretrække til nedbringelse og til opretholdelse af det ønskede lækagetab. Ligesom man i de forskellige afdelinger kunne forsøge at gøre forskel i, hvordan det tekniske personale motiveres bedst til lækagesøgning og vedligeholdelse. En anden perspektivering kunne være, om man skulle tage andre metoder i brug på det at ændre opfattelsen og holdningen hos medarbejderne. Der findes forskellige teoretikere, som kan give deres forslag til hvordan synspunkter og ejerskab kan ændres. En mulighed kunne være at tage John P. Kotter s ottetrinsproces i forandringsledelse i brug. 19 Han mener at organisationer ofte mister deres forandringer, da de ikke kan se igennem hele forandringsprocessen. Jeld-Wen har ligeledes ønsket om at være bæredygtige, i forhold til de angivne besparelser i løsninger, kunne man gå ind at se på miljøet ligeså. Hvilken indvirkning vil det for eksempel have på firmaets CO 2 udslip hvis ændringerne blev gennemført. Se mere konkret på KWh besparelsen på årsbasis i forhold til ellers optagne KWh forbrug for trykluftsystemet

45 Litteraturliste Bøger Atlas Copco - Compressed air manual 6 th Edition ISBN: Granzow trykluft teknik Den lille grønne om trykluft Granzow AS PDF Energistyrelsen energibesparelser ved trykluft Følg link: Links

46 Bilagsliste Bilag 1: Bilag 2: Mail fra Sten Hoffmann Larsen, teknisk chef Atlas Copco Facts omkring ES 8 fra Atlas Copco Bilag 3-4: Data på effektmåler i hovedbygning Bilag 5: Bilag 6: Bilag 7: Bilag 8: Bilag 9: Bilag 10: Bilag 11: Bilag 12: Bilag 13: Bilag 14: Data på effektmåler komponentbygning Data fra effektmåling i komponentbygning Effektoptag på last/aflastningskompressor GA45ff Tidligere tiltag til lækage reducering fra Søren Jørgen Teknisk chef Observation af effektoptag Udregning af lækage for hovedbygning Lækage i hovedbygning uden orange del Lækage i hovedbygning uden orange og mørke blå del Lækage i hovedbygning kun 1. og 2. sal Data af lastområde fra frekvensstyret kompressor i hovedbygning med 2. prioritet Bilag 15-16:Data af lastområde fra frekvensstyret kompressor i hovedbygning med 1. prioritet Bilag 17-18:Data af lastområde fra frekvensstyret kompressor i komponentbygning Bilag 19: Bilag 20: Bilag 21: Bilag 22: Bilag 23: Bilag 24: Bilag 25: Data fra trykluft drevet rystepudser i drift Data fra alternativ el drevet rystepudser Mail fra Sten Hoffmann Larsen, teknisk chef Atlas Copco Data på de to last/aflastningskompressorer i hovedbygning Data på de to frekvensstyrede skruekompressorer i hovedbygningen Data på frekvensstyret skruekompressor i komponentbygningen Data fra effektmåling i hovedbygning 45

47 Bilag 1

48 Stable process, lower energy consumption Reduced pressure band Without a central controller, a complete compressed air installation has to work in a pressure cascade with a large pressure band. ES central controllers keep your network running within a narrow, predefined pressure band. This increases the stability of the process and optimizes overall energy consumption. Control Solutions ES - The latest in control technology Net Pressure Average Pressure Min. System Pressure Maximize your savings Energy can represent over 70% of a compressor s lifecycle cost, and energy consumption can account for more than 40% of a plant s total electricity bill. For these reasons, optimizing energy consumption is essential. ES central controllers ensure your compressed air network matches your precise needs, optimizing your energy usage and minimizing your energy costs. Standard compressors without ES control Investment Installation Without ES With ES ES controlled compressors Average Pressure Min. System Pressure Maintenance Investment Maintenance Every 1 bar pressure reduction in a 7-8 bar(e) system reduces energy consumption by 7%. Energy consumption Installation Energy consumption Savings ES ensures the continuous usage of VSD machines, the most energy effi cient machines for variable load. This ensures the overall energy usage of your network is kept to an absolute minimum. Continuous operation and high uptime Online monitoring Thanks to ES, you can control and monitor your complete compressed air network over the LAN. Features include warning indications, compressor shutdown warning and maintenance scheduling. Driven by innovation With more than 135 years of innovation and experience, Atlas Copco will deliver the products and services to help maximize your company s efficiency and productivity. As an industry leader, we are dedicated to offering high air quality at the lowest possible cost of ownership. Through continuous innovation, we strive to safeguard your bottom line and bring you peace of mind. Building on interaction As part of our long-term relationship with our customers, we have accumulated extensive knowledge of a wide diversity of processes, needs and objectives. This gives us the flexibility to adapt and efficiently produce customized compressed air solutions that meet and exceed your expectations. A committed business partner With a presence in over 170 countries, we will deliver high-quality customer service anywhere, anytime. Our highly skilled technicians are available 24/7 and are supported by an efficient logistics organization, ensuring fast delivery of genuine spare parts when you need them. We are committed to providing the best possible know-how and technology to help your company produce, grow, and succeed. With Atlas Copco you can rest assured that your superior productivity is our first concern! Printed in Belgium Subject to alteration without prior notice. Never use compressed air as breathing air without prior purification in accordance with local legislation and standards.

49 Limit costs for the best return on investment See how ES can benefit your network The most suitable product mix at all times Flow controlled product selection ES automatically selects the best size compressor mix according to your fluctuating demand for maximum energy savings. A properly managed compressed air network will save energy, reduce maintenance, decrease downtime, increase production and improve product quality. Atlas Copco s ES central controllers are the most efficient way to monitor and control multiple compressors simultaneously as well as dryers and filters. An ES controller offers one central point of control for your whole compressed air network, ensuring all compressors provide optimum performance for your process. The result is a completely dependable and energy efficient network, giving you peace of mind and keeping your costs to a minimum. With four customized solutions to choose from from the integrated ES for up to four compressors to the ultimate ES for all sizes and types of machines Atlas Copco s range of ES central controllers allows you to get the most out of your complete compressed air installation. The best fit for varying demands Priority management ES makes sure your most economic and efficient machines are prioritized to reduce downtime and match your workload requirements. m 3 /h VSD VSD FIX SPEED VSD FIX SPEED VSD FIX SPEED FIX SPEED VSD FIX SPEED VSD 1 Machine priority sequences Reduced maintenance costs Equalizing running hours Normal priority sequence Temporary priority sequence Comprehensive and flexible machine sequence control lets installed machines work in groups, allowing running hours to be equalized. ES ensures that system running hours are equal across all machines in the same group. This reduces service costs because all machines can be serviced at the same time requiring fewer service visits. 2 In the normal priority sequence, newer machines are prioritized over older, less effective models. Workload priority settings In the temporary priority sequence, older machines can be temporarily prioritized to avoid long periods of non-usage, cutting down the risk of machine faults. hr. hr. hr. Stores Measures Increased efficiency through optimal technology combination Protects Controls Daytime priority settings Nighttime priority settings ES can prioritize machines in an installation to fi nd the most economically effi cient way to suit different workload demands in different periods. SER (J/I) SER (J/I) VSD 1 VSD 2 Turbo 1 Turbo 2 Communicates Variable working pressure, maximum savings Multiple pressure set point (centrally controlled) Compressed air networks that don t adapt to this fluctuating demand can waste energy. With ES you can manually or automatically create two different pressure bands to optimize energy use within different periods, avoiding costs during nonproduction hours. Flow (l/s) VSD compressors are kept in the optimum zone, close to the optimum point: Active VSD control - ES controls motor speed. ES adjusts speed of regulating VSD every half second. Flow (l/s) Turbo compressors are kept in the optimum (turndown) zone, close to the optimum point: Regulation in blow-off is minimized. ES ES The latest in control technology 4 BAR 7 BAR The latest in control technology

50 POWER NET POWER NET ENERGY MANAGE SYSTEM 3 CONNECTION As a device that remains permanently connected in an installation, should be provided with magneto-thermal switch or equivalent to be disconnected. Should be fitted with fuses GL (IEC 296) or type M of A. The section of power cables and measure the equipment must not be less than 1.5 mm ². Power Net must be installed at the point where you want to measure ensuring that this point meets the insulation requirements, guaranteeing minimum electrical safety transformer. Similarly, the characteristics of the measuring point, meet the specifications of the equipment. Balanced single-phase system Power Net is an analyzer that measures, calculates and gives to a Modbus master or Power Studio the electrical variables of industrial networks (balanced or unbalanced). The measure is TRMS using the 3 voltage inputs. The current is measured by TC current transformers. The parameters are shown in the memory map table. This manual is a quick guide to the use and operation of NET POWER. For more information, you can download the full manual on the website of CIRCUTOR: Before performing any maintenance, modification, connection, repair, etc., disconnect the device from the power supply. When you suspect a malfunction of equipment or protection thereof shall be immediately put out of service. 1 POWER NET FUNCTION To view and store the values measured by one or more measurement devices Power Net network must be connected to software management and acquisition of data through a bus RS-485 (maximum 32 devices). Through the Power Power Studio or Scada application software is possible to configure the device to communicate with the application which will visualize the values measured by the device, perform graphic and stored historical view. To communicate Net Power with the management application should check the communications wiring and equipment installation. Single-phase system: 1 Power Net Unbalanced three-phase system If you use the instrument is not specified by the manufacturer, the protection of equipment and the user, may be involved. 2 VARIABLES Parameter Inst Máx Mín Voltage Phase-neutral V X X X Voltage phase-phase V X X X Frequency (Hz) X X X Phase Current and average A X X Voltage harmonic distortion THD V X X Current harmonic distortion THD I X X Phase Active Power and three-phase kw X X Inductive Power kvarc X X Capacitive Power kvarl X X Phase Apparent Power and three-phase kva X X Power Factor P.F X X X Active Energy Kw h X Capacitive Energy kvarc h X Inductive Energy kvarl h X POWER NET measures in two quadrants. The user does not have to worry about the direction of the current transformer. The device changes internally current direction so that they always measured consumed energy. 90º KW Unbalanced three-phase system: 1 Power Net + 2 TC-Power Net 4 TC POWER NET DSIMENSIONS TC-Power Net Dimensions (mm) A B C D E Weight (Kg) WG ,5 35 0,150 WG ,240 P.F 180º 0º Potencia Generada -90º Potencia Consumida KW KvarC P.F POWER NET stores in memory the maximum and minimum values without supply. M C

51 POWER NET 5 TECHNICAL FEATURES Measured current WG / 100 / 250 (A) WG / 1000 (A) Electrical features Maximum voltage 720 V c.a Isolation voltage V c.a Supply L1-L2 : 400 V c.a. AC Voltaje tolerance -15 % / +10 % Frequency Hz Consumption: 4,2 VA Measure Nominal voltage 300 V c.a AC (f-n) 520 V c.a. AC (f-f) Frequency Hz Nominal current (según transformador) Permanent overload 1,2 In Voltage circuit consumption 0,75 V A Mechanical and enviromental Material Plastic V0 self-extinguishing Protection IP 20 Dimensions (mm) 165 x 73 x 33 weight kg Work temperature -10º 50 º C Altitude m Humidity (without condensation) : 5%...95% Accuracy Voltage 0.5 % ± 2 digit Current 0.5 % ± 2 digit Power 1 % ± 2 digit Measure condition without current transformers and direct voltage Temperature ºC Power Factor 0,5 1 Measure range to end scale % Safety Category III V c.a. / 520 c.a. EN Electric shock protection by double isolation class II Standards IEC 664, UL 94, VDE 0414 IEC 664, VDE 0110, UL 94, IEC 801, IEC 348, IEC 571-1, EN , EN , EN COMMUNICATIONS The MEMORY MAP table shows the memory map addresses of each variable that measures and calculates the analyzer and it s code. 6.1 PERIPHERAL NUMBER AND BAUDRATE It s possible through a Modbus command to configure the device. The memory locations that are changed are in the next table: Modbus address Modified variable Valid range 3000, 3001 Device serial number 0 a H Peripheral number 1 a L Speed (baud rate) 0= 9600, 1= The Modbus command to send is (hex.): Tx: 00100BB NNNNNNNNPPVVCRC Rx: There is no answer in broadcast frame. This command sets the peripherals number and the baud rate of communications for devices connected in the same network that have the default peripheral number. The command is sent to the peripheral number 0 (broadcast) to interpret all devices, but only make the change the device that matches the serial number is sent as parameter. The peripheral number and communications port speed be set immediately, without requiring a reset of the device. 6.2 RS-485 LAYOUT The picture shows how to connect a communication bus between multiple Power Net. The converter can be RS-485 to RS-232 serial port or Ethernet depending on the facility infrastructure. The standard RS-485 connection allows a maximum of up to 32 peripherals in each bus. 6.3 MEMORY MAP CONEXION RS-485 VARIABLE SYMBOL COD INST MÁX MÍN UNITS Phase voltage V C0-C1 V x10 Current A ma Active Power Kw W Reactive Power Kvar W Power factor PF C8-C9 x100 Phase voltage V 2 6 0A-0B 6A-6B CA-CB V x10 Current A 2 7 0C-0D 6C-6D ma Active Power Kw 2 8 0E-0F 6E-6F W Reactive Power Kvar W Power factor PF D2-D3 x100 Phase voltage V D4-D5 V x10 Current A ma Active Power Kw W Reactive Power Kvar A-1B 7A-7B W Power factor PF C-1D 7C-7D DC-DD x100 Active Power III Kw III 16 1E-1F 7E-7F W Inductive Power III KvarL III W Capacitive Power III KvarC III W Cos φ III Cos φ III E4-E5 x100 Power factor III PFIII E6-E7 x100 Frequency (L1) Hz E8-E9 Hz x10 Line voltage L1-L2 V A-2B 8A-8B EA-EB V x10 Line voltage L2-L3 V C-2D 8C-8D EC-ED V x10 Line voltage L3-L1 V E-2F 8E-8F EE-EF V x10 %THD V 1 %THDV % x 10 %THD V 2 %THDV % x 10 %THD V 3 %THDV % x 10 %THD I 1 %THDI % x 10 %THD I 2 %THDI % x 10 %THD I 3 %THDI3 30 3A-3B 9A-9B % x 10 Active Energy Kwh III 31 3C-3D Wh Ind. Reactive Energy KvarhL III 32 3E-3F Wh Cap. Reactive Energy KvarhC III Wh Apparent Power III KvaIII A2-A3 W Maximum Demand Md(Pd) A4-A5 W/VA/mA Average current I_AVG A6-A7 ma Neutral current In 37 ma Maximum Demand I2 Md(Pd) B2-B3 ma Maximum Demand I3 Md(Pd) B4-B5 ma 7 ASSITANCE SERVICE In case of operational doubt or equipment breakdown, call CIRCUTOR s Customer Service. CIRCUTOR, S.A. Customer Service Vial Sant Jordi, s/n Viladecavalls (Barcelona) National phone International phone: (+34) fax (+34) sat@circutor.es M C

52 Bilag 5

53 Bilag 6

54 Bilag 7

55 Bilag 8 Tiltag til reducering af kompressor luftlækage. 2 timers seminar for alle ansatte afholdt af Festo Indførelse af lækage tags Indførelse af tema uger hvori luft lækagesøgning indgik Installation af elektroniske ventiler styret af signal fra maskinen Mdr. og kvartals målinger af lækage mængde. Indgik som en KPI for teknisk afdeling Omregning af lækage i % til EUR Etablering af zone opdeling og områdeansvarlig En del af bonussystemet i teknisk afdeling var på et tidspunkt afhængig af lækage niveauet Sammenligning af teoretiske og faktisk luftforbrug ved maskiner og andre forbrugssteder Løbende udskiftning af ældre rør hovedstrenge og udtag i dårlig stålkvalitet I nær fremtid installation af VP-instruments kompressor management værktøj Her er lidt af hvad der er blogget vedrørende kompressor luft. Som du kan se falder det hele tiden tilbage på teknikker og værktøjer. Jeg giver dig ret i at det endnu mere handler om holdninger, forståelse og fokus og der igennem frembringe en holdningsændring og forbedring. Søren Jørgensen Teknisk chef

56 Bilag 9

57 Bilag 10 Lækage for hovedbygning: Kompressor: GA 45ff 121 l/s Hovedbygning sek sek % driftstider: stoptider: last: 7,5 til 6,5 bar 177 6,5 til 7,5 bar 159 7,5 til 6,5 bar ,5 til 7,5 bar 159 7,5 til 6,5 bar ,5 til 7,5 bar 158 7,5 til 6,5 bar Gennemsnit 158, ,5 100

58 Bilag 11 Lækage for hovedbygning uden afdeling med sanding machines (orange del). Kompressor: GA 45ff 121 l/s Hovedbygningen uden afdelingen med sanding machines sek sek % driftstider: stoptider: last: 7,5 til 6,5 bar 238 6,5 til 7,5 bar ,5 til 6,5 bar 239 6,5 til 7,5 bar ,5 til 6,5 bar 236 6,5 til 7,5 bar Gennemsnit 124, ,

59 Bilag 12 Lækage for hovedbygning uden 3. sal (uden orange og mørkeblå del) Kompressor: GA 45ff 121 l/s Hovedbygning uden 2. sal sek sek % driftstider: stoptider: last: 7,5 til 6,5 bar 271 6,5 til 7,5 bar ,5 til 6,5 bar 271 6,5 til 7,5 bar ,5 til 6,5 bar 271 6,5 til 7,5 bar Gennemsnit

60 Bilag 13 Lækage i hovedbygning uden 3. sal og bygning med male linje.(uden orangedel, mørkeblå og lyseblådel) Kompressor: GA 45ff 121 l/s Hovedbygning uden 3. sal og bygning med male linje sek sek % driftstider: stoptider: last: 6,5 til 7,5 bar ,5 til 6,5 bar 244 6,5 til 7,5 bar ,5 til 6,5 bar 243 6,5 til 7,5 bar 87 7,5 til 6,5 bar Gennemsnit ,

61 Bilag 14

62 Bilag 15

63 Bilag 16

64 Bilag 17

65 Bilag 18

66 Bilag 19

67 Bilag 20