시설의 압축 공기 비용 계산하기: 단계별 가이드

압축 공기 시스템은 많은 비즈니스와 산업 시설에 귀중한 자원입니다. 미국 에너지부에 따르면 전력 소비의 약 10%가 압축 공기 생성에만 할당됩니다. 일부 시설에서는 30% 이상에 달하기도 합니다.

압축 공기는 유용한 현장 생성 유틸리티이므로 놀라운 일은 아닙니다. 공구에 동력을 공급하고 표면을 청소하며 공압 제어 작동과 같은 복잡한 작업을 수행할 수 있습니다.

그러나 그 이점을 활용하기 전에 비용을 계산하는 방법을 이해해야 합니다. 이 글에서는 압축 공기 가격 책정의 기본을 설명합니다.

압축 공기: 가장 비싼 에너지 용도 중 하나

압축 공기 비용은 산업 시설에서 가장 비싼 에너지 용도 중 하나입니다. 공기를 압축하여 사용할 수 있게 만드는 데 많은 에너지가 필요합니다.

80% 용량으로 작동하는 100마력(hp) 컴프레서의 일반적인 비용 구성 요소 분석은 다음과 같을 수 있습니다:

• 전기 (70%)
• 유지보수 (5%)
• 압축 공기 시스템 누출 (20%)
• 기타 운영 장비 (필터, 드라이어 등) (5%)

보시다시피, 비용의 대다수(70%)는 컴프레서 구동에 필요한 전기 관련 비용입니다. 유지보수 측면에서 5%는 압축 공기 시스템에 매우 양호한 수준으로 간주됩니다.

마지막 두 비용 구성 요소인 누출과 기타 장비 운영은 종종 간과되지만 총 비용의 상당한 부분을 차지할 수 있습니다. 압축 공기 누출은 시스템 운영 총 비용의 20% 이상을 차지할 수 있습니다.

압축 공기 비용 결정하기

압축 공기의 비용 구성 요소를 살펴보았으니 이제 비용 계산 방법을 알아보겠습니다. 전기 비용을 기반으로 압축 공기 비용을 계산하는 데 사용되는 공식은 다음과 같습니다:

압축 공기 비용 = (bhp) × (0.746) × (운전 시간 수) × ($/kWh) × (% 시간) × (% 풀부하 bhp) / 모터 효율

이 공식에 포함된 변수:

• bhp = 브레이크 마력 또는 컴프레서 샤프트 마력 (컴프레서 가동에 필요한 동력. 장비 사양 세부사항에서 확인 가능)
• 0.746 = hp에서 kW로의 환산 계수
• $/kWh = 전기 1kWh당 비용 (달러)
• %시간 = 컴프레서가 풀부하로 작동하는 시간 비율
• %풀부하 bhp = 컴프레서가 작동 중일 때 사용하는 브레이크 마력의 비율. 컴프레서 모터의 전류 소모를 모니터링하여 작동 중에 확인해야 합니다.
• 모터 효율 = 이 작동 수준에서 전기 모터의 효율 비율.

예제 1:

50hp 컴프레서가 연간 8,000시간 작동한다고 가정해 봅시다. 전력 비용은 kWh당 $0.10이고, 컴프레서 모터 효율은 80%입니다. 작동 중 컴프레서 모터의 전류 소모를 측정했더니 56암페어였습니다.

압축 공기 비용은 다음과 같이 계산됩니다:

압축 공기 비용 = (50 bhp) × (0.746) × (8,000 시간) × ($0.10/kWh) × (100% 시간) × (56% 풀부하 bhp) / (80% 모터 효율)

압축 공기 비용 = 연간 $20,888

보시다시피 압축 공기 비용은 높을 수 있습니다. 이 예에서는 컴프레서 운영에 연간 2만 달러 이상이 소요됩니다.

이제 변수 변경이 비용에 어떤 영향을 미치는지 또 다른 예제를 통해 살펴보겠습니다.

예제 2:

제조 시설에 100hp 컴프레서(110 bhp 필요)가 있으며, 연간 7,000시간 작동한다고 가정합시다.

기계는 85% 시간 동안 풀부하로 작동(모터 효율 95%)하고 나머지 시간은 언로드 상태(25% 풀부하 bhp, 모터 효율 90%)입니다. 종합 전기 요금은 $0.10/kWhr입니다.

풀부하 시 비용:

((110 hp) × (0.746) × (7,000 hr) × ($0.10/kw-hr) × (0.85) × (1.0)) / .95 = $51,396.00

부분 부하 시 비용:

((110 hp) × (0.746) × (7,000 hr) × ($0.10/kw-hr) × (0.15) × (0.25)) / .90 = $2,393.00

연간 에너지 비용 = $51,396.00 + $2,393.00 = $53,789.00

일반적인 압축 공기 평생 비용의 관점

압축 공기 비용이 높을 수 있지만, 이를 관점에서 보는 것이 중요합니다. 대부분의 비용은 전기 관련이며, 이는 비교적 안정적인 비용입니다.

75hp 컴프레서를 하루 2교대로 주 5일 10년 이상 $0.05/kWh 종합 요금으로 운영하면 다음과 같을 수 있습니다:

• 장비: 12%
• 유지보수: 12%
• 전기: 76%

또한 압축 공기 비용은 종종 전체 생산 비용의 작은 비율입니다. 예를 들어, 일반적인 식음료 플랜트에서 압축 공기 비용은 종종 총 생산 비용의 1% 미만입니다.

대부분의 경우 압축 공기 비용은 총 생산 비용의 상대적으로 작은 부분입니다. 그러나 압축 공기 비용이 총 생산 비용의 상당 부분을 차지하는 경우도 있습니다.

예를 들어, 블로우 몰딩이나 포장재 살균에 압축 공기를 사용하는 플랜트에서는 압축 공기가 총 생산 비용의 상당 부분이 될 수 있습니다.

BestPractices 프로그램 이해하기

BestPractices는 기업이 압축 공기 사용을 최적화하는 방법을 이해하도록 돕기 위해 압축 공기 및 가스 협회(CAGI)가 개발한 프로그램입니다.

이 프로그램은 기업에 품질을 유지하거나 개선하면서 압축 공기 비용을 줄이는 가이드라인을 제공합니다. BestPractices 가이드라인을 따르면 기업은 압축 공기를 효율적으로 사용하면서 비용을 절약할 수 있습니다.

BestPractices 프로그램은 다운타임이나 기타 생산 문제로 이어질 수 있는 잠재적 문제를 피하는 데도 도움을 줄 수 있습니다.

마무리 생각

압축 공기 비용은 높을 수 있지만, 관점에서 보는 것이 중요합니다. 대부분의 비용은 전기 관련이며, 비교적 안정적인 비용입니다. 가장 중요한 것은 이 비용을 모니터링하면 기업이 효율성 개선을 위한 잠재적 영역을 식별하는 데 도움이 될 수 있다는 점입니다.

또한 BestPractices 프로그램은 압축 공기 사용을 최적화하는 방법에 대한 가이드라인을 제공하여 기업이 압축 공기를 효율적으로 사용하면서 비용을 절약할 수 있도록 돕습니다.

John Henry Foster는 고품질 압축 공기 시스템 및 서비스의 파트너입니다. 압축 공기 시스템 및 부품에 관한 질문이 있으시면 언제든지 오늘 저희에게 연락하세요.