工場や施設の運営に不可欠な圧縮空気ですが、そのコストは驚くほど高いことをご存知でしょうか？見過ごされがちな「エアリーク」は、想像以上に大きな損失を生み出しています。この記事では、圧縮空気のエネルギーコストが高くなる理由から、エアリークが引き起こす具体的な問題、そして効果的な対策までを詳しく解説し、あなたの施設のコスト削減と生産性向上に貢献します。
商業用コンプレッサーは多くの施設で広く利用されていますが、その運用コストは非常に高くなる可能性があります。なぜなら、投入された総電力のうち、実際に「清浄な圧縮空気フロー」に変換されるのはわずか約19%に過ぎず、残りの81%は熱として無駄に失われるためです。
この驚くべき非効率性から、圧縮空気は電気や天然ガス、水といった他のユーティリティと比較して圧倒的に高価です。ある調査では、電気と比較して約7倍から8倍も高価になると指摘されています。
エネルギー保存の法則によれば、投入されたエネルギーは形を変えるだけで失われることはありません。しかし、圧縮プロセスで大量に発生する熱エネルギーは、ほとんどの場合「役に立たない」エネルギーとして排出されてしまいます。つまり、入力エネルギーの大部分は、空気圧工具など実際に使用される場所へ到達する前に、すでに浪費されているのです。例えば、100HPの電力入力をしても、実際にアプリケーションで利用できるのはわずか7〜14HP分に過ぎません。これは、投入エネルギーの約80%が圧縮時の熱として失われることに起因しています。
ただでさえ高コストな圧縮空気システムですが、エアリークが発生すると、そのエネルギー効率はさらに悪化します。これは財政的に非常に大きな打撃となる可能性があり、恐ろしいことに、多くのリークは長期間**「未検出」**のまま放置されがちです。
エアリークが発生すると、コンプレッサーは設定された空気圧を維持するために、より懸命に、そしてより長時間稼働しなければならなくなります。これにより、以下のような問題が引き起こされます。
具体的なコストを見てみましょう。
Compressed Air & Gas Instituteの調査によると、わずか1/4インチの単一の漏れでも、施設に年間40万円から100万円もの費用が発生する可能性があります。さらに、￥8/kWhの電気料金の場合、耳や触覚では感知できないような小さな漏れでも、年間数百万円の損失につながることが示されています。
漏れはエネルギー浪費の重要な原因であり、プラント全体の空気使用量の**10%から30%**に達すると推定されています。保守管理が不十分なプラントでは、コンプレッサー総生産能力の20%以上の漏洩率になることも珍しくありません。
特に重工業のような工場では、エアリークによって50%もの圧縮空気が浪費されている可能性すらあります。工場内で多数のリーク箇所が散在している場合、設備の稼働中は常に損失が積算され、膨大なコスト増を招くのです。
さらに、リークはエネルギーコスト以外にも様々な問題を引き起こします。