Ilmavahvistin säästää paineilman kulutusta ja energiakustannuksia siten, että se nostaa olemassa olevan paineilmaverkon paineen paikallisesti korkeammaksi ilman erillisen suurtehokompressorin käyttöä. Käytännössä laite hyödyntää verkon jo tuottamaa paineilmaa ja moninkertaistaa sen paikallisesti, jolloin koko järjestelmän painetasoa ei tarvitse nostaa vain yhtä vaativaa käyttökohdetta varten. Seuraavissa luvuissa käymme läpi, miten ilmavahvistin toimii, missä se tuo suurimman hyödyn ja milloin hankinta on taloudellisesti perusteltua.
Miten ilmavahvistin toimii paineilmajärjestelmässä?
Ilmavahvistin on laite, joka ottaa sisäänsä paineilmaverkon normaalipaineen ja tuottaa ulostuloon korkeamman paineen käyttämällä energialähteenään samaa syöttöpaineilmaa. Laite toimii ilman sähköä tai erillisiä liikkuvia osia: se hyödyntää paine-eroa mekaanisena voimanlähteenä ja voi tyypillisesti kaksinkertaistaa tai jopa kolminkertaistaa syöttöpaineen paikallisessa käyttöpisteessä.
Toimintaperiaate perustuu mäntä- tai kalvorakenteeseen, jossa laajempi syöttöpinta-ala tuottaa pienemmällä paineella riittävän voiman nostamaan pienemmän tilavuuden paineen huomattavasti korkeammaksi. Tämä tarkoittaa, että jos verkon paine on esimerkiksi 6 bar, vahvistin voi tuottaa paikallisesti jopa 12 barin paineen ilman lisäenergiaa sähköverkosta.
Ilmavahvistin asennetaan yleensä suoraan sen käyttökohteen välittömään läheisyyteen, jossa tarvitaan hetkellisesti tai jatkuvasti muuta verkkoa korkeampaa painetta. Näin painehäviöt minimoidaan ja korkean paineen siirto pitkien putkistojen kautta jää tarpeettomaksi. Vahvistin voi toimia joko jatkuvasti tai käynnistyä automaattisesti paineen laskiessa asetetun raja-arvon alle, mikä edelleen parantaa energiatehokkuutta.
Missä tilanteissa ilmavahvistin säästää eniten energiaa?
Ilmavahvistin tuo suurimman energiasäästön tilanteissa, joissa vain osa tuotantolaitoksen käyttöpisteistä vaatii muuta verkkoa korkeampaa painetta. Sen sijaan, että koko kompressorijärjestelmä ajetaan korkeammalle paineelle kaikkien käyttäjien osalta, vahvistin nostaa paineen paikallisesti juuri siellä, missä sitä tarvitaan.
Korkean paineen pistemäinen tarve
Tyypillinen tilanne on tuotantolinja, jossa yksi tai kaksi työvaihetta vaatii 10 tai 12 barin paineen, mutta muu linja toimii hyvin 6 barin paineella. Jos kompressori ajetaan koko linjan osalta 12 barin paineeseen, energiankulutus kasvaa merkittävästi koko järjestelmässä, vaikka lisäpaine hyödyttää vain murto-osaa käyttöpisteistä. Paikallinen ilmavahvistin ratkaisee tämän epäsuhtaisuuden tehokkaasti.
Hetkellinen huippukulutus
Toinen energiaa säästävä käyttötilanne on hetkellinen painepiikin tarve, kuten kappaleiden irrotus muoteista, tiivisteiden testaus tai nopea puhallusvaihe tuotantosyklissä. Vahvistin voidaan varustaa pienellä painesäiliöllä, joka latautuu hiljaisen vaiheen aikana ja purkautuu hetkelliseen huippukulutukseen. Näin kompressorilta ei vaadita jatkuvaa huipputehoa.
Energiansäästö on merkittävin myös silloin, kun paineilmaverkko on jo olemassa eikä laajennusinvestointeja haluta tehdä. Vahvistin mahdollistaa uuden korkeapaineisen käyttökohteen lisäämisen ilman kompressorin uusimista tai siirtoputkiston vahvistamista.
Kuinka paljon ilmavahvistin voi pienentää energiakustannuksia?
Ilmavahvistin voi pienentää paineilmajärjestelmän energiakustannuksia merkittävästi tilanteissa, joissa se korvaa tarpeen ajaa koko kompressorijärjestelmää korkeammalla paineella. Jokainen barin nousu kompressorin toimintapaineessa lisää energiankulutusta noin 6 prosenttia, joten paikallisella paineenkorotuksella on suora vaikutus kokonaiskulutukseen.
Käytännön esimerkki havainnollistaa asian hyvin: jos tuotantolaitoksella on 100 kW:n kompressori ja se ajetaan 10 barin sijaan 7 barin paineeseen, koska korkean paineen tarve hoidetaan kahdella paikallisella vahvistimella, vuotuinen energiansäästö voi olla huomattava. Tarkat luvut riippuvat käyttötunneista, sähkön hinnasta ja järjestelmän koosta, mutta suunta on aina sama: alempi verkkopaine tarkoittaa pienempää energialaskua.
Lisäksi kompressorin käyttöikä pitenee, kun se ei joudu toimimaan jatkuvasti maksimipaineella. Huoltokustannukset pienenevät ja suunnittelemattomien seisokkien riski vähenee. Nämä epäsuorat taloudelliset hyödyt täydentävät suoran energiansäästön kokonaiskuvaa.
Mitä eroa on ilmavahvistimella ja kompressorilla?
Ilmavahvistin ja kompressori eroavat toisistaan toimintaperiaatteen, energialähteen ja käyttötarkoituksen osalta. Kompressori muuntaa sähköenergian paineilmaksi alusta alkaen, kun taas ilmavahvistin käyttää jo olemassa olevaa paineilmaa energialähteenään ja nostaa sen paikallisesti korkeammaksi paineeksi ilman sähköliitäntää.
Kompressori on koko paineilmajärjestelmän sydän ja tuottaa paineilman kaikille käyttöpisteille. Se vaatii sähköliitännän, huollon, tilaa ja usein erillisen konehuoneen. Ilmavahvistin puolestaan on kompakti laite, joka asennetaan suoraan käyttökohteen yhteyteen eikä vaadi sähköä, voitelua tai monimutkaista huoltoa.
Toinen keskeinen ero on joustavuus. Kompressorin painetason muuttaminen vaikuttaa koko järjestelmään ja kaikkiin käyttäjiin. Ilmavahvistin vaikuttaa vain omaan paikalliseen alueeseensa, jolloin muu järjestelmä jatkaa toimintaansa normaalilla paineella. Tämä tekee vahvistimesta ihanteellisen ratkaisun tilanteisiin, joissa painetarpeet vaihtelevat eri käyttöpisteiden välillä.
Milloin ilmavahvistimen hankinta kannattaa?
Ilmavahvistimen hankinta kannattaa silloin, kun yhdessä tai useammassa käyttöpisteessä tarvitaan muuta verkkoa korkeampaa painetta, mutta koko kompressorijärjestelmän paineentason nostaminen olisi energiataloudellisesti tai teknisesti epäedullista. Hankinta on perusteltua myös silloin, kun olemassa oleva kompressori on jo kapasiteettinsa rajoilla eikä uutta laitehankintaa haluta tehdä.
Käytännössä hankinta kannattaa arvioida seuraavissa tilanteissa:
- Tuotantoon lisätään uusi prosessivaihe, joka vaatii korkeampaa painetta kuin nykyinen verkko tarjoaa
- Paineilmaverkon paine vaihtelee ja aiheuttaa ongelmia yksittäisissä käyttöpisteissä
- Kompressoria halutaan ajaa alemmalla paineella energiansäästön vuoksi, mutta osa käyttöpisteistä vaatii edelleen korkeaa painetta
- Tuotantolaitoksella on hetkellisiä huippukulutuspiikkejä, jotka kuormittavat kompressoria kohtuuttomasti
- Paineilmaputkistoa ei haluta tai voida laajentaa uusille alueille
Ilmavahvistimet soveltuvat erityisen hyvin teollisuuden monipuolisiin käyttökohteisiin, kuten kappaleiden kuivaukseen pesun jälkeen, puhdistukseen ennen pintakäsittelyä, kuljettimien ja hihnojen puhdistukseen, lastujen ja roskien poistoon, kappaleiden jäähdytykseen sekä säkkien tai pussien avaukseen ennen täyttöä. Nämä sovellukset ovat tyypillisesti juuri sellaisia, joissa painetarve on pistemäinen ja ajallisesti vaihteleva.
Me Projectalla tarjoamme Exairin ilmaveitsiä ja ilmavahvistimia teollisuuden erilaisiin puhdistus-, kuivaus-, jäähdytys- ja ilmaverhosovelluksiin. Exairin tuotteet on suunniteltu parantamaan tuotantoprosessien tehokkuutta ja vähentämään energiankulutusta, ja ne soveltuvat laajasti eri teollisuudenaloille elektroniikkateollisuudesta prosessiteollisuuteen.
Takaisinmaksuaika ilmavahvistimelle on usein lyhyt, erityisesti jos laite mahdollistaa kompressorin ajamisen alemmalla paineella tai korvaa tarpeen hankkia uusi, suurempi kompressori. Investoinnin kannattavuus kannattaa laskea vertaamalla hankintahintaa vuotuisiin energiasäästöihin ja mahdollisesti vältettyihin kompressorin laajennusinvestointeihin. Useimmissa teollisuuden käyttökohteissa laskelma puoltaa vahvistimen hankintaa selvästi.
Ilmavahvistin säästää paineilman kulutusta ja energiakustannuksia siten, että se nostaa olemassa olevan paineilmaverkon paineen paikallisesti korkeammaksi ilman erillisen suurtehokompressorin käyttöä. Käytännössä laite hyödyntää verkon jo tuottamaa paineilmaa ja moninkertaistaa sen paikallisesti, jolloin koko järjestelmän painetasoa ei tarvitse nostaa vain yhtä vaativaa käyttökohdetta varten. Seuraavissa luvuissa käymme läpi, miten ilmavahvistin toimii, missä se tuo suurimman hyödyn ja milloin hankinta on taloudellisesti perusteltua.
Miten ilmavahvistin toimii paineilmajärjestelmässä?
Ilmavahvistin on laite, joka ottaa sisäänsä paineilmaverkon normaalipaineen ja tuottaa ulostuloon korkeamman paineen käyttämällä energialähteenään samaa syöttöpaineilmaa. Laite toimii ilman sähköä tai erillisiä liikkuvia osia: se hyödyntää paine-eroa mekaanisena voimanlähteenä ja voi tyypillisesti kaksinkertaistaa tai jopa kolminkertaistaa syöttöpaineen paikallisessa käyttöpisteessä.
Toimintaperiaate perustuu mäntä- tai kalvorakenteeseen, jossa laajempi syöttöpinta-ala tuottaa pienemmällä paineella riittävän voiman nostamaan pienemmän tilavuuden paineen huomattavasti korkeammaksi. Tämä tarkoittaa, että jos verkon paine on esimerkiksi 6 bar, vahvistin voi tuottaa paikallisesti jopa 12 barin paineen ilman lisäenergiaa sähköverkosta.
Ilmavahvistin asennetaan yleensä suoraan sen käyttökohteen välittömään läheisyyteen, jossa tarvitaan hetkellisesti tai jatkuvasti muuta verkkoa korkeampaa painetta. Näin painehäviöt minimoidaan ja korkean paineen siirto pitkien putkistojen kautta jää tarpeettomaksi. Vahvistin voi toimia joko jatkuvasti tai käynnistyä automaattisesti paineen laskiessa asetetun raja-arvon alle, mikä edelleen parantaa energiatehokkuutta.
Missä tilanteissa ilmavahvistin säästää eniten energiaa?
Ilmavahvistin tuo suurimman energiasäästön tilanteissa, joissa vain osa tuotantolaitoksen käyttöpisteistä vaatii muuta verkkoa korkeampaa painetta. Sen sijaan, että koko kompressorijärjestelmä ajetaan korkeammalle paineelle kaikkien käyttäjien osalta, vahvistin nostaa paineen paikallisesti juuri siellä, missä sitä tarvitaan.
Korkean paineen pistemäinen tarve
Tyypillinen tilanne on tuotantolinja, jossa yksi tai kaksi työvaihetta vaatii 10 tai 12 barin paineen, mutta muu linja toimii hyvin 6 barin paineella. Jos kompressori ajetaan koko linjan osalta 12 barin paineeseen, energiankulutus kasvaa merkittävästi koko järjestelmässä, vaikka lisäpaine hyödyttää vain murto-osaa käyttöpisteistä. Paikallinen ilmavahvistin ratkaisee tämän epäsuhtaisuuden tehokkaasti.
Hetkellinen huippukulutus
Toinen energiaa säästävä käyttötilanne on hetkellinen painepiikin tarve, kuten kappaleiden irrotus muoteista, tiivisteiden testaus tai nopea puhallusvaihe tuotantosyklissä. Vahvistin voidaan varustaa pienellä painesäiliöllä, joka latautuu hiljaisen vaiheen aikana ja purkautuu hetkelliseen huippukulutukseen. Näin kompressorilta ei vaadita jatkuvaa huipputehoa.
Energiansäästö on merkittävin myös silloin, kun paineilmaverkko on jo olemassa eikä laajennusinvestointeja haluta tehdä. Vahvistin mahdollistaa uuden korkeapaineisen käyttökohteen lisäämisen ilman kompressorin uusimista tai siirtoputkiston vahvistamista.
Kuinka paljon ilmavahvistin voi pienentää energiakustannuksia?
Ilmavahvistin voi pienentää paineilmajärjestelmän energiakustannuksia merkittävästi tilanteissa, joissa se korvaa tarpeen ajaa koko kompressorijärjestelmää korkeammalla paineella. Jokainen barin nousu kompressorin toimintapaineessa lisää energiankulutusta noin 6 prosenttia, joten paikallisella paineenkorotuksella on suora vaikutus kokonaiskulutukseen.
Käytännön esimerkki havainnollistaa asian hyvin: jos tuotantolaitoksella on 100 kW:n kompressori ja se ajetaan 10 barin sijaan 7 barin paineeseen, koska korkean paineen tarve hoidetaan kahdella paikallisella vahvistimella, vuotuinen energiansäästö voi olla huomattava. Tarkat luvut riippuvat käyttötunneista, sähkön hinnasta ja järjestelmän koosta, mutta suunta on aina sama: alempi verkkopaine tarkoittaa pienempää energialaskua.
Lisäksi kompressorin käyttöikä pitenee, kun se ei joudu toimimaan jatkuvasti maksimipaineella. Huoltokustannukset pienenevät ja suunnittelemattomien seisokkien riski vähenee. Nämä epäsuorat taloudelliset hyödyt täydentävät suoran energiansäästön kokonaiskuvaa.
Mitä eroa on ilmavahvistimella ja kompressorilla?
Ilmavahvistin ja kompressori eroavat toisistaan toimintaperiaatteen, energialähteen ja käyttötarkoituksen osalta. Kompressori muuntaa sähköenergian paineilmaksi alusta alkaen, kun taas ilmavahvistin käyttää jo olemassa olevaa paineilmaa energialähteenään ja nostaa sen paikallisesti korkeammaksi paineeksi ilman sähköliitäntää.
Kompressori on koko paineilmajärjestelmän sydän ja tuottaa paineilman kaikille käyttöpisteille. Se vaatii sähköliitännän, huollon, tilaa ja usein erillisen konehuoneen. Ilmavahvistin puolestaan on kompakti laite, joka asennetaan suoraan käyttökohteen yhteyteen eikä vaadi sähköä, voitelua tai monimutkaista huoltoa.
Toinen keskeinen ero on joustavuus. Kompressorin painetason muuttaminen vaikuttaa koko järjestelmään ja kaikkiin käyttäjiin. Ilmavahvistin vaikuttaa vain omaan paikalliseen alueeseensa, jolloin muu järjestelmä jatkaa toimintaansa normaalilla paineella. Tämä tekee vahvistimesta ihanteellisen ratkaisun tilanteisiin, joissa painetarpeet vaihtelevat eri käyttöpisteiden välillä.
Milloin ilmavahvistimen hankinta kannattaa?
Ilmavahvistimen hankinta kannattaa silloin, kun yhdessä tai useammassa käyttöpisteessä tarvitaan muuta verkkoa korkeampaa painetta, mutta koko kompressorijärjestelmän paineentason nostaminen olisi energiataloudellisesti tai teknisesti epäedullista. Hankinta on perusteltua myös silloin, kun olemassa oleva kompressori on jo kapasiteettinsa rajoilla eikä uutta laitehankintaa haluta tehdä.
Käytännössä hankinta kannattaa arvioida seuraavissa tilanteissa:
- Tuotantoon lisätään uusi prosessivaihe, joka vaatii korkeampaa painetta kuin nykyinen verkko tarjoaa
- Paineilmaverkon paine vaihtelee ja aiheuttaa ongelmia yksittäisissä käyttöpisteissä
- Kompressoria halutaan ajaa alemmalla paineella energiansäästön vuoksi, mutta osa käyttöpisteistä vaatii edelleen korkeaa painetta
- Tuotantolaitoksella on hetkellisiä huippukulutuspiikkejä, jotka kuormittavat kompressoria kohtuuttomasti
- Paineilmaputkistoa ei haluta tai voida laajentaa uusille alueille
Ilmavahvistimet soveltuvat erityisen hyvin teollisuuden monipuolisiin käyttökohteisiin, kuten kappaleiden kuivaukseen pesun jälkeen, puhdistukseen ennen pintakäsittelyä, kuljettimien ja hihnojen puhdistukseen, lastujen ja roskien poistoon, kappaleiden jäähdytykseen sekä säkkien tai pussien avaukseen ennen täyttöä. Nämä sovellukset ovat tyypillisesti juuri sellaisia, joissa painetarve on pistemäinen ja ajallisesti vaihteleva.
Me Projectalla tarjoamme Exairin ilmaveitsiä ja ilmavahvistimia teollisuuden erilaisiin puhdistus-, kuivaus-, jäähdytys- ja ilmaverhosovelluksiin. Exairin tuotteet on suunniteltu parantamaan tuotantoprosessien tehokkuutta ja vähentämään energiankulutusta, ja ne soveltuvat laajasti eri teollisuudenaloille elektroniikkateollisuudesta prosessiteollisuuteen.
Takaisinmaksuaika ilmavahvistimelle on usein lyhyt, erityisesti jos laite mahdollistaa kompressorin ajamisen alemmalla paineella tai korvaa tarpeen hankkia uusi, suurempi kompressori. Investoinnin kannattavuus kannattaa laskea vertaamalla hankintahintaa vuotuisiin energiasäästöihin ja mahdollisesti vältettyihin kompressorin laajennusinvestointeihin. Useimmissa teollisuuden käyttökohteissa laskelma puoltaa vahvistimen hankintaa selvästi.
Kesäkampanja – työkalut ja tarvikkeet
Terveiset LIGNA-messuilta
Varastokoneita ja -laitteita kesähinnoin!
DIAMUT SWave – kuppihiomalaikat jatkuvalla leikkuuteknologialla
Tervetuloa Puumessuille 4.-6.9.2019 Projectan osastolle B-326
Altendorf Black Edition -kesätarjous
Cold Gun -ilmajäähdytyssarja pidentää työkalujen käyttöikää
Etsimme Business Controlleria vakituiseen työsuhteeseen
Etsimme varastomiestä/naista vakituiseen työsuhteeseen
Ligna-pokkari on julkaistu – lataa omasi!
Homag ohjelmistot – askel askeleelta tuotanto digitaalisesti haltuun
Insipiroidu – HOMAG Ligna-spesiaali on julkaistu!
HOMAG Group uutuudet: LIGNA-messut 2019
Varastokoneita saatavilla! Useita Altendorf malleja ja HOMAG CENTATEQ CNC-työstökeskus heti Turun varastolta
SBZ 628 S: Uusi joustava läpisyöttöinen CNC-työstökeskus Elumatecilta
Everloy:n suuttimet niille, jotka hakevat korkeaa laatua
Uudenlaisen puurakentamisen pioneeri Virossa – Welement AS
Rei-Kaluste luottaa Altendorfin laatuun
Exair paineilmatuotteet nyt verkkokaupassa
