OPET Czech Republic OPET CR. Publikace. Možnosti úspor energie při výrobě, rozvodu a spotřebě stlačeného vzduchu v České republice

Transkript

1 OPET Czech Republic OPET CR Organizace na Podporu Energetických Technologií Publikace Možnosti úspor energie při výrobě, rozvodu a spotřebě stlačeného vzduchu v České republice ENERGIE Praha 2002

2 OPET Czech Republic OPET CR Organizace na Podporu Energetických Technologií V roce 1990 Evropská komise vyhlásila program THERMIE zamìøený na demonstraci nových nejaderných energetických technologií Souèasnì byla založena sí OPET (Organization for the Promotion of Energy Technologies) center, jejímž cílem bylo pomáhat Komisi s šíøením informací o výsledcích projektù a s podporou nových technologií v oblasti nejaderné energetiky Tato sí byla od konce roku 1996 øízena direktoriáty DG XVII a DG XIII ENERGIE V roce 2000 byla sí OPET center rozšíøena o obdobnì orientované organizace pùsobící v zemích støední a východní Evropy, v kandidátských zemích a v øadì dalších zemí, které uzavøely s EU dohody o spolupráci v oblasti výzkumu a vývoje technologií V souèasné dobì pracují OPET centra sdružující 108 organizací v rámci 45 konsorcií v Evropì a v Asii Èlenem OPET sítì je také Èeská republika prostøednictvím centra OPET CR Sí OPET center je jedineènou organizací spojující demonstraèní a inovaèní èást døívìjších evropských programù JOULE-THERMIE, INNOVATION a souèasného programu ENERGIE, který je souèástí 5 Rámcového programu pro rozvoj technologií a demonstrací ( ) Tato vazba umožòuje pokrýt jak výzkumné, tak realizaèní aktivity, navíc spojené s podporou technologického transferu a podporou uplatnìní výsledkù výzkumu v praxi v oblasti energetických technologií a inovací Zásadním cílem OPET sítì je spolupracovat s organizacemi, institucemi, spoleènostmi a podniky a pomáhat jim v hledání a ve využívání èistých a energeticky efektivních technologií, a to zejména tìch, které jsou výsledkem projektù podporovaných Evropskou komisí Cílem všech vyvíjených aktivit je posilovat dialog mezi zemìmi, klienty, snaha porozumìt problémùm a potøebám a pomáhat nalézat inovaèní technologická øešení Myšlenka sítì OPET zahrnuje také diskuzi o budoucnosti evropského technologického vývoje a výzkumu realizovanou v tìsné spolupráci s praktickými potøebami klientù zejména v rámci 5 rámcového programu EU ale i dalších energeticky orientovaných programù Pomáhat pøejímání nových technologických postupù je èasovì velmi nároèný proces, který má dlouhodobou pùsobnost a nemùže být završen v prùbìhu mìsíce Sí OPET center vchází do pátého roku své aktivity Jsme rádi, že mùžeme prostøednictvím projektu OPET CR podpoøit vydání této publikace, jejímž cílem je poskytnout zájemcùm informace o technologických možnostech dosahování úspor v energeticky nároèných prùmyslových systémech stlaèeného vzduchu OPET Czech Republic je èlenem sítì založené Evropskou komisí na podporu efektivních a inovativních energetických technologií Koordinátor projektu Partner projektu Partner projektu Technologické centrum AV ÈR KEA Energetická agentura EGÚ PRAHA Engineering, a s Rozvojová 135 Durïákova Praha Brno Praha 9-Bìchovice tel (02) (05) (02) fax (02) (05) (02) panacek@tc cas cz keabrno@seznam cz beran@egu-prg cz

3 Kamil Kolarčík, Mojmír Vrtek Možnosti úspor energie při výrobě, rozvodu a spotřebě stlačeného vzduchu Praha 2002 Zpracovali: doc Ing Kamil Kolarèík, CSc, Ing Mojmír Vrtek, Ph D Vysoká škola báòská Technická univerzita Ostrava Lektoroval: prof Ing Jaroslav Kaminský, CSc Grafika obálky: grafické studio Klassic, s r o, V P Èkalova 503/12, Praha 6-Dejvice Publikace je vydána v rámci projektu Evropské unie OPET Czech Republic OPET CR (Organization for the Promotion of Energy Technologies, Czech Republic) Text Grafika Publikace Kamil Kolarèík, Mojmír Vrtek grafické studio Klassic, s r o, Norbertov 53/5, Praha 6-Dejvice Technologické centrum AV ÈR, Praha

4 OBSAH 1 Úvod 3 2 Stlaèený vzduch sekundární zdroj energie Proè šetøit stlaèeným vzduchem? Energetická bilance kompresoru Kompresory Nejužívanìjší typy kompresorù Regulace kompresorù Øízení spolupráce kompresorù 9 3 Charakteristika a souèasný stav technologií výroby stlaèeného vzduchu v ÈR z hlediska stáøí a energetické nároènosti 10 4 Obecnì platné postupy k dosahování úspor Oblast spotøeby Koncepce spotøeby Optimalizace provozního tlaku Oblast rozvodù Netìsnosti Tlakové ztráty Oblast výroby Podmínky práce kompresoru Zlepšení užitných vlastností kompresorù a kompresorových stanic Využití odpadního tepla Údržba Energetický management 25 5 Praktické pøíklady úspor v prùmyslu Nehospodárné provozování kompresorù Pøíklad Pøíklad Nesprávný návrh výkonnostní skladby kompresorù Komplexní diagnostika lokálního tlakovzdušného systému Pøínos komplexních úsporných opatøení v rámci velkého podniku 32 6 Slovník základních pojmù 33 7 Použitá Literatura a další zajímavé zdroje informací 35 5

5 1. ÚVOD Tato publikace je urèena všem, kteøí v rámci své pracovní náplnì pøicházející do kontaktu s technologií výroby, rozvodu a spotøeby stlaèeného vzduchu Jedná se pøedevším o energetiky podnikù, projektanty, pracovníky údržby, ale i osoby pracující se zaøízeními, v nichž je stlaèený vzduch používán Je vìnována tìm, kteøí mohou svým poèínáním pøispìt k minimalizaci nákladù a snížení spotøeby energií v této oblasti Publikace se snaží systematicky vytipovat dílèí oblasti, ve kterých jsou možnosti velkých úspor a je tudíž vysoká pravdìpodobnost na krátkou návratnost investic do úsporných opatøení V textu provedené rozbory konkrétních pøípadù poukazují na nehospodárné èi nevhodné provozování zaøízení v oblasti techniky stlaèeného vzduchu Je to dùležité o to více, nebo nový zákon è 406/2000 Sb o hospodaøení energií a následná vyhláška 213/2001 Sb, kterou se vydávají podrobnosti náležitostí energetického auditu, stanovuje povinnost právnickým osobám podrobit energetickému auditu své energetické hospodáøství s celkovou roèní spotøebou energie vyšší než GJ (9,7 GWh) Vzhledem k tomu, že nìkteré pojmy v technice stlaèeného vzduchu nejsou chápany stejnì a jejich rozdílný výklad mùže být zdrojem mnoha nedorozumìní, je na konci publikace uveden slovník základních pojmù doplnìný komentáøem 2. STLAČENÝ VZDUCH SEKUNDÁRNÍ ZDROJ ENERGIE Stlaèený vzduch se øadí podobnì jako elektøina mezi sekundární zdroje energie To znamená, že je to již èlovìkem pøetvoøená forma energie, která byla po øadì transformaèních procesù získána z výchozích energií primárních Stlaèený vzduch mìl, má a zcela urèitì dále bude mít dùležitou roli v øadì technologických procesù Obor stlaèování plynù je v moderním prùmyslu stále dùležitý a zasahuje témìø do všech odvìtví lidské èinnosti V celosvìtových statistických odhadech se uvádí, že 10 % z celkové spotøeby elektrické energie v prùmyslu pøipadá na výrobu stlaèeného vzduchu Mezi jeho nesporné výhody používání patøí prakticky neomezená dostupnost jako vstupního média kdekoliv a v jakémkoliv množství, obecnì ekologická nezávadnost, nehoølavost, nevýbušnost, v rozvodech není potøeba instalovat vratné vìtve, pøi netìsnostech nehrozí zneèištìní okolí unikajícím médiem Prùmyslové odvìtví Všeobecnì Potravináøství Hutnictví Tìžební prùmysl Energetika Chemický Skláøský Výroba plast hmot Environmentální technologie Textilní Pøíklady použití Øídící, regulaèní a akèní pneumatické prvky, uchopování a manipulace s pøedmìty, støíkání, pneumatické stroje a nástroje, chlazení Dehydratace, vakuové balení, plnìní lahví, pøeprava nápojù Vakuové lití, vysokopecní vítr, tváøecí stroje, opracování odlitkù Úpravnictví, pneumatická doprava, regenerace odprašovacích filtrù, mamutí èerpadla Pneumatická doprava uhelného prášku, vápence, rozjíždìní plynových turbín Homogenizace smìsí, výroba kyslíku Foukání skla, míchání taveniny Dávkování, formování Èeøení v èistírnách odpadních vod, vakuové filtry Vzduchová tkací technika 6

6 2.1. Proč šetřit stlačeným vzduchem? Oblast techniky stlaèených médií, a to pøedevším jedná-li se o stlaèený vzduch, je pøes svoji dùležitost a obrovský význam podvìdomì podceòována Vzduch je považován za levné a všudypøítomné médium Toto vìdomí se neoprávnìnì pøenáší i na vzduch stlaèený Zapomíná se na to, že stlaèování vzduchu je èinnost energeticky velmi nároèná Vždy jenom teoretické množství technické práce potøebné pro stlaèení 1 m 3 vzduchu o teplotì 20 C z tlaku 100 kpa na 700 kpa se pohybuje dle zpùsobu komprese od 54 do 72 Wh Lhostejný postoj k technologii výroby a využívání pneumatické energie mùže tedy vést ke znaèným ekonomickým ztrátám Z makroenergetického hlediska pak pøináší tento postoj mrhání ušlechtilými druhy energií, které musí vstupovat do technologií konèících kompresními procesy Dìje se tak se všemi negativními dùsledky vyplývajícími ze zpùsobù získávání energie potøebné k pohonu kompresoru, kde co se týká poètu aplikací pøevládá využívání energie elektrické Pro srovnání: Podnik, který vyrobí za mìsíc mn 3 stlaèeného vzduchu, na výrobu spotøebuje pøi bìžnì dosažitelných 2.2. Energetická bilance kompresoru parametrech 78 MWh (prùmìrná energetická nároènost výroby 0,13 kwh mn -3 ) Pozn Nebude-li výslovnì uvedeno jinak, jsou všechny objemy a objemová množství vztažena na absolutní tlak 100 kpa a teplotu 20 C Takto pøepoètené objemové velièiny budou oznaèeny indexem n (viz kap 6) Pøi uvažované cenì elektrické energie 2,40 Kè/kWh dosahují náklady na energii roènì 2,2 mil Kè (bìžnì se ceny elektrické energie pohybují v rozmezí od 1,50 Kè/kWh pro velkoodbìratele do 3,00 Kè/kWh pro malý podnikatelský sektor) Nebyla-li v podniku již provedena energeticky úsporná opatøení v této oblasti, je možno pøedpokládat úspory ve výši 10 až 20 % Už pøi snížení o 10 % se roèní náklady sníží o 220 tis Kè Z ekologického hlediska se sníží zatížení životního prostøedí o 12 kg tuhých zneèiš ujících látek, 260 kg SO2, 180 kg NOx, 14 kg CxHy, 17 kg CO a 113 t CO2, které by vznikly pøi výrobì uspoøené elektøiny v klasických uhelných elektrárnách Mìrné emise dle [L1] Dokonce i v odborných publikacích je dosti vžitým názorem, že vìtšina energie pøivedená do kompresoru se odvádìní chlazením do okolí ve formì tepla Tento názor se nabízí, provede-li se pouze tzv zkrácená energetická bilance Tato bilance pøedpokládá, že do kompresoru vstupuje jen pohonná energie a vystupuje stlaèený vzduch a teplo Tato pøedstava, která sice mùže sloužit k stanovení velikosti odvede-ného množství tepla však není správná Zapomíná na energii, která je do procesu pøinášena nasávaným vzduchem a nerespektuje transformaci "práceschopnosti" jednotlivých energií (v odborné literatuøe se pro tuto "práceschopnost" používá výraz exergie) Pøi správnì provedené bilanci se vìtšina energie pøivedená pohonem pøevádí do stlaèeného plynu, èímž zvyšuje jeho "práceschopnost" Vzájemné porovnání obou bilancí je pro pøípad tøístupòového kompresoru graficky vyjádøeno pomocí kruhových diagramù, kde celý kruh (100 %) znamená energii dodanou pohonem Detailnìjší rozbor je možno nalézt v [L2] 7

7 2.3. Kompresory Následující schéma ukazuje základní rozdìlení kompresorù podle zpùsobù stlaèování Ne všechny z výše uvedených typù se v oblasti techniky stlaèeného vzduchu bìžnì používají Napø scroll (spirálové) kompresory jsou využívány témìø výhradnì v oblasti chladící techniky, membránové kompresory se v prùmyslu používají pro stlaèování vzácných plynù, proudové kompresory a vodokružné stroje se používají spíše jako vývìvy Z rotaèních køídlových strojù pro nízké tlaky jsou známá Rootsova dmychadla Optimální oblasti pro nasazení rùzných typù vzduchových kompresorù v závislosti na požadované výkonnosti a výtlaèném tlaku jsou pro základní orientaci naznaèeny na obr 1 (kompresory pístové /PK/, šroubové /ŠK/, køídlové /KK/, radiální /RK/, axiální /AK/) [L4] Hranice jednotlivých oblastí použitelnosti jsou pouze orientaèní a díky technickému rozvoji se stále pohybují Z hlediska malých a støedních podnikù je nejèetnìji zastoupena oblast pohybující se v tlakovém rozmezí 500 až 1000 kpa, v které pøevládají provozní tlaky pohybující se okolo 700 kpa Touto oblastí se budeme dále pøevážnì zabývat Obr 1 Oblasti použití základních typù kompresorù 8

8 Nejužívanější typy kompresorů PÍSTOVÉ KOMPRESORY Jsou nezastupitelné pro vysoké výtlaèné tlaky V aplikacích s provozními tlaky okolo 700 kpa bývají v dnešní dobì vytlaèovány objemovými kompresory rotaèními, i když jsou schopny obecnì dosáhnout nižší mìrné spotøeby Nadále si však udržují pøevahu v oblasti malých a mobilních kompresorù Jako nevýhody se uvádí zatìžování základu vibracemi, nižší provozní spolehlivost, výraznì pulzní dodávka vzduchu ŠROUBOVÉ KOMPRESORY Tyto kompresory pøevládají v nahrazování strojù pístových Pracují s vestavìným kompresním pomìrem, konstrukce je jednoduchá, pohybující èásti jsou vyváženy Umožòují provoz pøi vysokých otáèkách, èímž mohou mít mimoøádnì malé rozmìry Dodávka vzduchu je témìø kontinuální Mezi nevýhody patøí hluk s vysokou frekvencí, který nutí výrobce umís ovat kompresory do odhluènìných skøíní LAMELOVÉ (KØÍDLOVÉ) KOMPRESORY Jsou u nás ménì používané Pracují s vestavìným kompresním pomìrem Mají tichý chod Jsou velmi citlivé na èistotu nasávaného plynu a dosažitelné stlaèení na jednom stupni je nižší než u kompresorù šroubových Dodávka vzduchu je témìø kontinuální Bývají dražší než kompresory šroubové TURBOKOMPRESORY Jsou vhodné tam, kde je nutné zabezpeèit plynulou dodávku velkého množství stlaèeného vzduchu øádovì v desetitisících mn 3 h -1, což bývá ve velkých hutních a chemických provozech a dolech Bývají kromì elektromotoru èasto pohánìny i parní turbínou BEZMAZNÉ KOMPRESORY Kompresory se vyrábí i v tzv bezmazném provedení, kde nehrozí nebezpeèí vniku oleje do stlaèeného vzduchu Tyto kompresory je úèelné použít tam, kde jsou kladeny požadavky na nulový obsah oleje ve stlaèeném vzduchu (potravináøský prùmysl, výroba léèiv, výroba elektrotechnických souèástek) Dosahují horších energetických parametrù a jsou dražší než bìžné mazané kompresory Regulace kompresorů Je potøeba rozlišit regulaci kompresoru jako samostatného stroje a regulaci spolupráce kompresorù v kompresorové stanici Øídící velièinou bývá pøevážnì pøetlak v síti Pro samotné kompresory jsou nejèastìji používány tyto typy regulací: START/STOP: Tato regulace je obecnì vhodná pouze pro menší kompresory z dùvodu vysokého zatìžování motoru pøi rozbìhu Vìtší kompresory mohou být tímto zpùsobem regulace øízeny pomocí tzv mìkkého spouštìní Jedná se vlastnì o frekvenèní mìniè, který plynule zvyšuje frekvenci napájecího proudu a tím zpùsobuje postupné zatìžování motoru rozbìhovými proudy STØÍDÁNÍ ZATÍžENÝCH A ODLEHÈENÝCH STAVÙ (tzv dvoustupòová regulace): Motor kompresoru je trvale pod napìtím V odlehèeném stavu jede kompresor naprázdno Zde potøeba zdùraznit, že bìhem chodu naprázdno je elektrický pøíkon kompresoru cca 30 % pøíkonu ve stavu zatíženém U pístových kompresorù se tato regulace øeší pøevážnì odtlaèováním sacích ventilù, u rotaèních strojù uzavøením sání U tohoto typu regulace se u nových systémù pøidává automatické odstavování z provozu V øídícím èlenu je nastavitelný èas maximálního setrvání kompresoru v nezatíženém stavu Je-li tato doba pøekroèena, kompresor se sám odstavuje Pøi poklesu tlaku v síti pod urèitou mez se kompresor opìt zapíná REGULACE ZMÌNOU OTÁÈEK: Tento, pro objemové kompresory výhodný, zpùsob regulace byl již døíve používán u pohonù kompresoru spalovacím motorem nebo parní turbínou V posledním desetiletí díky frekvenèním mìnièùm a novým typùm usmìròovaèù pro stejnosmìrné motory je tento zpùsob použitelný i pro elektropohony U bezmazných kompresorù s poklesem otáèek rostou relativní ztráty vnitøními netìsnostmi, což napø u bezmazných šroubových kompresorù omezuje rozsah efektivního snížení otáèek do cca 50 % otáèek jmenovitých Z hlediska mìrného pøíkonu dosahují kompresory s touto regulací vyšších hodnot, nebo jsou v nìm zahrnuty i ztráty vzniklé usmìrnìním elektrického proudu Jsou však energeticky velmi výhodné pøi bìžném provozu, nebo díky plynulé regulaci odpadá chod naprázdno Na obr 2 je provedeno srovnání spotøeby energie pøi 9

9 jednotlivých typech regulací pro kompresory se stejnou jmenovitou výkonností Bude-li tedy kompresor trvale zatížen zajistí 100 % výroby a spotøebuje dle svého mìrného pøíkonu 100 % energie Bude-li potøeba výroby odpovídat napø 40 % výkonnosti kompresoru, bude nucen kompresor regulovat a spotøebuje dle odpovídajících prùbìhù adekvátní díl energie (Start/stop~40 %, Zatíž /Odlehè ~58 % atd ) Pro porovnání je do grafu zahrnuta ještì regulace škrcením v sání, která je oproti výše uvedeným energeticky velmi nevýhodná a uplatòuje se prakticky pouze u turbokompresorù Obr 2 Závislost velikosti spotøeby energie pro základní typy regulací Řízení spolupráce kompresorů Jedná se o kombinaci nastavení regulací jednotlivých kompresorù, u modernìjších typù regulace o jejich napojení na nadøazený øídící systém Mezi nejèastìji používané patøí: Sekvenèní øazení dle nastavení zapínacích a vypínacích tlakù: Jednotlivé stroje se zapínají postupnì dle rùznì nastavených úrovní zapínacích a vypínacích tlakù Naposled zapnutý kompresor plní funkci špièkového zdroje a reguluje dvoustupòovì, ostatní jsou v trvale zatíženém stavu a zabezpeèují základní spotøebu odbìru Tento systém vyžaduje nastavení širokého intervalu provozních tlakù Sekvenèní øazení s 1 kompresorem s promìnlivými otáèkami: Kompresory jsou podobnì jako v pøedchozím pøípadì zapojovány postupnì s tím, že funkci špièkového zdroje plní vždy kompresor s promìnlivými otáèkami, který se snaží udržet konstantní tlak v síti Další moderní koncepce: Tyto již vìtšinou vyžadují nadøazený øídící systém K zapojování èi odpojování jednotlivých kompresorù se využívají napø èasové trendy poklesu a vzrùstu tlaku v síti a dle nich se volí optimální kombinace kompresorù Lze s nimi èasovì naprogramovat rùzné režimy, pøi stejnì velkých kompresorech zabezpeèují jejich rovnomìrné provozování atd 10

10 3. CHARAKTERISTIKA A SOUČAS- NÝ STAV TECHNOLOGIÍ VÝROBY STLAČENÉHO VZDUCHU V ČR Z HLEDISKA STÁŘÍ A ENER- GETICKÉ NÁROČNOSTI V souèasné dobì dochází v ÈR k rozsáhlým inovacím v oblasti výroby stlaèeného vzduchu Strojový park, který byl s výjimkou velkých podnikù využívajících turbokompresory založen pøedevším na kompresorech pístových, je nahrazován moderními stroji rotaèními s rùznými zpùsoby regulace Lze odhadnout, že od roku 1990 došlo v malých a støedních podnicích k cca 50 % obmìnì strojního parku, a to pøedevším náhradou pístových kompresorù øad SK, JSK, DVK a DSK mnohdy provozovaných i od roku 1950 za kompresory šroubové a lamelové Tento trend stále pokraèuje V oblasti turbokompresorù k významným zmìnám díky útlumùm výroby ve velkých podnicích (hutì, doly) nedochází Zpravidla jsou repasovány pùvodní stroje, jsou ale vybavovány novou mìøící a regulaèní technikou k žádným viditelným úsporám nedochází Bohužel až teprve potom pøichází úvaha o možné zmìnì režimù práce a regulace z pohledu øízení celé kompresorové stanice Na následujícím grafu je zpracováno srovnání mìrné spotøeby elektrické energie kompresorových stanic (provozní tlak cca 700 kpa) pøepoètené na stav v sání, a to v závislosti na koeficientu provozního využití kompresorových stanic PVKS, který popisuje míru vytíženosti kompresorù v kompresorové stanici -viz vztah (8) Mìrné pøíkony kompresorù (kompresní pomìr 7) se pohybují v tìchto rozmezích: Jednostupòové pístové 0,11 0,12 kwh m -3 Dvoustupòové pístové 0,08 0,10 kwh m -3 Lamelové 0,11 0,13 kwh m -3 Šroubové 0,10 0,11 kwh m -3 Odstøedivé 0,09 0,11 kwh m -3 Modernizace kompresorových stanic je v poøádku pokud strojový park dosahuje hranice své životnosti, èi je patrné morální opotøebení Stává se však, že bývají nahrazovány stroje dobrých užitných vlastností, které vykazují špatné technické parametry jenom díky nesprávnému provozování Jsou sice nahrazovány stroji modernìjšími s lepšími energetickými parametry, ale tyto bývají èasto dále provozovány pøi stejnì nevhodných podmínkách Pak zpravidla Obr 3 Závislost mìrné spotøeby a provozního využití mìøených kompresorových stanic V grafu uvedené znaèky ( ) oznaèují kompresorové stanice s novìjšími rotaèními kompresory a znaèky ( ) kompresorové stanice se staršími pístovými kompresory Z umístìní jednotlivých bodù vyplývá, že na mìrnou spotøebu kompresorové stanice nemají jednoznaèný vliv pouze vlastnosti jednotlivých strojù Dalo by se oèekávat, že kompresorové stanice s novými kompresory, které mají nižší mìrný pøíkon se budou od stanic se staršími pístovými kompresory výraznì lišit Skuteènost je však jiná Pístové kompresory, které se nachází v oblasti velmi nízkých spotøeb (v grafu vyznaèená oblast A) mají sice zpravidla vyšší mìrný pøíkon, ale protože mají vyšší 11

11 relativní využití, jsou celkové mìrné spotøeby kompresorových stanic porovnatelné s kompresorovými stanicemi s novými rotaèními kompresory (oblast B) Z výše uvedeného vyplývá, že v rámci Èeské republiky jsou další rezervy kromì "hrubých" nedostatkù (netìsnosti ap ) v této oblasti Proto nelze oddìlenì analyzovat samostatný stroj, èi energetickou výrobnu Hodnocení musí být provedeno komplexnì, jak pro jednotlivé stroje, tak i pro jejich skuteèné provozní nasazení a vzájemnou souèinnost Tyto rezervy však nelze odhalit bez fungujícího energetického managementu Støízlivý odhad technického potenciálu energetických úspor v oblasti stlaèeného vzduchu bez využívání odpadního tepla se pro ÈR pohybuje okolo 1000 TJ (~278 GWh) V oblasti využití odpadního tepla pak 6000 TJ/rok (~1667 GWh/rok) Celkový technický potenciál ve využívání odpadních tepel ve zpracovatelském prùmyslu v ÈR byl stanoven ve výši TJ/rok [L3] 12

12 4. OBECNĚ PLATNÉ POSTUPY K DOSAHOVÁNÍ ÚSPOR V následujícím blokovém schématu jsou specifikovány hlavní oblasti možných úspor 4.1. Oblast spotřeby Aèkoliv je oblast spotøeby z hlediska technologického postupu až na posledním místì, z faktického hlediska stojí na místì prvním a nejdùležitìjším Známé rèení, že Koncepce spotřeby Je nutno zvážit, zdali je v podniku vhodná centrální èi decentralizovaná výroba vzduchu Toto rozhodnutí závisí pøedevším na množství spotøebièù, jejich individuální spotøebì, charakteru odbìru a požadovaných provozních tlacích, na jejich rozmístìní, èasovém využití a nárocích na kvalitu vzduchu Tato oblast mùže skrývat velké rezervy, ale pro jejich odhalení je nutno vycházet pøímo z konkrétních podmínek v daném podniku Vìtšinou je výhodná kombinace obou systémù, a to pøedevším pøi nejlevnìjší kilowatthodina je ta, která se nemusí vyrobit, platí i na energii obsaženou ve stlaèeném vzduchu výskytu menšího poètu spotøebièù vyžadujících vyšší provozní tlak než je v páteøní síti, pøi malé potøebì vzduchu ve vzdálených objektech, pøi nerovnomìrném èasovém chodu rùzných provozù podniku ap V rámci koncepce je nutno zvážit pøínosy, které by pøinesly zlepšení užitných vlastností spotøebièù stlaèeného vzduchu, pøípadnì nahrazení pneumatické energie jinou formou energie Optimalizace provozního tlaku Jakékoliv zvyšování tlaku nad potøebnou mez znamená zvýšení energetické nároènosti jeho výroby Na následujícím grafu je provedeno pomìrné srovnání zvýšení množství energie pro pohon kompresoru, je-li provozní tlak stlaèeného vzduchu v síti nastaven o 100 kpa výše než je úèelné Horní køivka vymezuje stroje nechlazené, spodní intenzivnì chlazené stroje Tzn je-li provozován systém na provozní tlak 700 kpa, kdežto spotøebièe vyžadují tlak pouze 600 kpa je energetická nároènost výroby o cca 10 % vyšší, než by musela být 13

13 Obr 4 Zvýšení energetické nároènosti výroby stlaèeného vzduchu pøi provozním tlaku vyšším o 100 kpa než je úèelné Prakticky to znamená, že je nutné znát skladbu spotøebièù, jejich provozní potøeby Z hlediska sítì je dùležité spotøebièe rozdìlit dle jimi požadované tlakové úrovnì, aby nedocházelo k situacím, že kvùli jednomu spotøebièi, který odebírá napø pouze 1/10 celkové výroby vzduchu musí být zvýšený provozní tlak udržován v celé síti Tyto situace je pak nejlepší øešit buï instalací samostatného 4.2. Oblast rozvodů Netěsnosti kompresoru nebo dotlaèovacího kompresoru v místì odbìru Zároveò je nutné zamezit dlouhodobému používání stlaèeného vzduchu tam, kde spotøebièùm postaèují k provozu výraznì nižší tlaky Neúsporný je také režim, pøi kterém se zvyšuje akumulace vzduchu jeho vyšším stlaèením v síti, místo instalace dalšího nebo vìtšího vzdušníku Ztráty netìsnostmi jsou jedny z hlavních a nejvýznamnìjších ztrát v tlakovzdušných rozvodech Ztráty v nìkterých pøípadech pøesahují i 50 % výroby stlaèeného vzduchu Je to zavinìno pøedevším špatnou údržbou rozvodných sítí (ucpávky ventilù, netìsnící pøíruby ap ), liknavým pøístupem osob k detekovaným netìsnostem (ventil netìsní po øadu mìsícù a nikdo si jej nevšimne, závada se nenahlásí), nedisciplinovaností pracovníkù obsluhujících zaøízení využívajících stlaèený vzduch (nedùsledné uzavírání oddìlovacích ventilù stroje po ukonèení práce), nedùsledným tlakem øídících pracovníkù na plnìní povinností svých podøízených, nefunkèní plán údržby a neexistující energetický management Pro srovnání si zde uvedeme porovnání ztrát, které vzniknou netìsnostmi v rozvodné síti pracující s tlakem 700 kpa pro pøípad podniku uvedeného v kap 1 Velikost celkových netìsností rozvodu je v tabulce reprezentována adekvátní velikostí kruhového otvoru Prùmìr otvoru Objemové ztráty Pøíkon pro pokrytí ztrát Roèní náklady [mm] [mn 3 h -1 ] [kw] [tis Kè] 1 3,9 0,5 3,1 5 98,3 12,8 78, ,2 51,1 312,1 14

14 Obr 5 Objemové ztráty netìsnostmi a roèní finanèní náklady na jejich pokrytí Úplné odstranìní netìsností není možné, nebo je nutno poèítat se ztrátami pøi odluèování oleje a vlhkosti z rozvodu a se ztrátami zavinìnými mikroskopickými, tìžko zjistitelnými netìsnostmi Z toho dùvodu je potøeba odstavit vìtve rozvodù, které se používají pouze sezónnì a úplnì odpojit již neužiteèné vìtve Velikost únosných ztrát je odvislá na velikosti sítì Pro základní orientaci jsou v následující tabulce uvedeny velikosti ztrát, které se v souèasnosti považují za ještì únosné Velikost sítì Únosné procento ztrát Malé sítì 5 % Støední sítì 7 % Rozsáhlé sítì 10 % Velmi rozsáhlé sítì (hutì, doly, ap ) % Pokud provozní režim podniku dovoluje odstavení tlakovzdušné sítì je možné provést zkoušku její tìsnosti Existuje øada metod Pro mìøení je potøeba pøed zaèátkem mìøení odstavit všechny spotøebièe Sledování doby poklesu tlaku v síti Po odstavení spotøebièù se sí nastaví na tlak o cca 50 až 100 kpa vìtší než je bìžný provozní tlak a odstaví kompresory Sleduje se za jak dlouho poklesne tlak na úroveò o 50 až 100 kpa nižší než je bìžný provozní tlak Pøedpokládá se, že teplota vzduchu v síti je stejná jako teplota definovaná jako standardní (20 C) Objemové ztráty lze orientaènì stanovit ze vztahu [mn 3 h -1 ] (1) KDE p1, p2 [kpa] poèáteèní resp koneèný tlak v síti ps [kpa] standardní tlak (100 kpa) τ [hod] doba, za kterou poklesne tlak z p1 na p2 Vvzd [m 3 ] objem sítì vè vzdušníku Objem vzdušníku je udán na jeho štítku, objem sítì je nutno spoèítat nebo odhadnout Existují sice metody i pro stanovení objemu sítì, ale jejich popis pøesahuje rámec této publikace 15

15 Sledování doby zatíženého stavu kompresoru Tato metoda je uplatnitelná v pøípadì, že je s dostateènou pøesností známa výkonnost kompresoru pøi støedním provozním tlaku Kompresor musí být regulován systémem støídání zatížených a nezatížených stavù dle minimální a maximální tlakové hladiny, pøíp u menších strojù systémem start-stop Po odstavení spotøebièù je do sítì zapojen kompresor, který po dosažení horní hladiny tlaku pøejde do odlehèeného stavu Objemové ztráty zpùsobí pokles tlaku v síti, kompresor pak po dosažení dolního limitu pøejde do stavu zatíženého V urèitém èasovém intervalu se sledují doby, po které byl kompresor v zatíženém stavu a celková doba mìøení Objemové ztráty se pak stanoví ze vztahu [mn 3 h -1 ] (2) KDE [mn 3 h -1 ] støední standardní výkonnost kompresoru v provozním tlakovém rozmezí [min] souèet dob zatížených stavù kompresoru τ [min] celková doba mìøení (vè dob nezatížených stavù) Pokud kompresor ani po dlouhé dobì není schopen natlakovat sí, je objemová ztráta vìtší než jeho výkonnost a je nutné zvolit jiný kompresor, nebo zapojení více kompresorù Mìøení pomocí snímaèe prùtoku Je-li na výstupu z kompresorové stanice nainstalován snímaè prùtoku (napø clona, vírový prùtokomìr, turbínkový prùtokomìr ap ) je možné stanovit objemovou ztrátu z množství vzduchu proteklého potrubím za hodnocené období, pøi podobném režimu práce kompresorové stanice jako v pøedchozím pøípadì [mn 3 h -1 ] (3) KDE [mn 3 ] množství vzduchu dodaného do sítì po dobu mìøení τ [hod] doba mìøení Pøi použití této metody je nutné, aby byly objemové ztráty v samotné kompresorové stanici zanedbatelné a je potøeba brát v úvahu i nejistotu mìøení prùtoku zvláštì pøi jeho nízkých hodnotách, kde mùže být mìøení zatíženo velkou chybou Technická diagnostika tlakovzdušných sítí Nelze-li odstavit tlakovou sí nebo v rámci provádìní preventivních kontrol je nutno netìsnosti detekovat pøímo za provozu Velké netìsnosti jsou zjistitelné pouhým sluchem, malé pak detekèními kapalinami dnes bìžnì dodávanými ve sprejích Pro rychle dostupné použití postaèuje mýdlová voda V hùøe pøístupných místech, jako jsou nadzemní vedení ap, je možno netìsnosti odhalit na dálku ultrazvukovými detektory Tlakové ztráty Tlakové ztráty jsou další významnou složkou celkových ztrát Jsou dány rozdílem tlaku mezi zdrojem a spotøebièem Vznikají pøi proudìní vzduchu potrubím, a to díky tøení vzduchu o povrch potrubí a místním odporùm 16

16 proti proudìní jako jsou kolena, armatury ap Orientaènì lze míru tlakových ztrát spoèítat na základì teorie, která øíká, že tlaková ztráta je nepøímo úmìrná páté mocninì prùmìru potrubí, tzn pøi zámìnì napø potrubí DN 40 za DN 80 se sníží tlaková ztráta o 2 5, tj 32 krát Skuteèné zlepšení je pak o nìco vyšší, nebo je tøeba zahrnout i vliv zmìny relativní drsnosti potrubí Z energetického hlediska jde o znehodnocení èásti práceschopné energie akumulované ve stlaèeném vzduchu Tabulka tøecích tlakových ztrát v ocelovém potrubí (vnitøní povrch mírnì rovnomìrnì zkorodovaný) délky 100 m je urèena pro stlaèený vzduch 700 kpa a 20 C pøi 1000 mn 3 h -1 DN Rychlost Tlaková ztráta Pomìrná ztráta vzduchu v potrubí na 100 m práceschopnosti vzduchu [mm] [m s -1 ] [kpa] [%] 40 31,6 289,0 27, ,2 88,9 7, ,0 22,3 1,7 80 7,9 7,5 0, ,1 2,3 0, ,2 0,7 0,1 Pomìrná ztráta práceschopnosti vzduchu vyjadøuje o kolik se sníží ta èást energie ve stlaèeném vzduchu, která je schopná ve spotøebièi vykonávat technickou práci Pro urèení tlakových ztrát na místních odporech se používají tzv ekvivalentní délky potrubí, což je srovnání s tøecí ztrátou potrubí urèité délky Místo armatury se potom pøi výpoètu tlakových ztrát pøiète odpovídající ekvivalentní délka potrubí Následující tabulka uvádí ekvivalentní délky pro nìkteré ze základních prvkù rozvodù Prvek Svìtlost/Ekvivalentní délka v [m] DN 40 DN 50 DN 80 DN 100 DN 125 Šoupátko 0,5 0,7 1,0 1,5 2,0 Polootevøené šoupátko 8,0 10,0 16,0 20,0 26,0 Membránový ventil 2,0 3,0 4,5 6,0 8,0 Zpìtná klapa 10,0 15,0 25,0 30,0 50,0 Koleno 90 R=d 0,5 0,6 1,0 1,5 2,0 Podobnì jako v pøípadì netìsností nelze tlakové ztráty odstranit, ale lze je snížit na pøijatelnou mez, za kterou se považuje cca hranice okolo 1,5 % z hodnoty maximálního tlaku To znamená, že pøi výstupním tlaku z kompresorové stanice 700 kpa je tolerovaná ztráta okolo kpa Tedy nejnižší pøijatelný statický tlak pøed spotøebièem by nemìl ani pøi maximálním odbìru klesnout pod 690 kpa Tyto hodnoty se v prùbìhu doby neustále zpøísòují Ještì na zaèátku 90 let byla jako pøijatelná považována pøi tlaku 700 kpa ztráta 30 až 50 kpa Minimalizaci tlakových ztrát lze docílit pøedevším správným návrhem potrubní sítì a pravidelnou kontrolou nastavení uzavíracích a regulaèních prvkù (viz ekvivalentní délky otevøeného a polootevøeného šoupátka) Tlakové ztráty zavinìné špatným návrhem prùmìru potrubí mají negativní vliv i na regeneraèní schopnost sítì, je-li v ní zaøazen spotøebiè s pulzními odbìry 17

17 4.3. Oblast výroby Volba vhodného typu kompresoru je základní podmínkou pro efektivní provoz kompresorové stanice Možnosti nasazení jednotlivých typù byly uvedeny v kap Podmínky práce kompresoru Kompresor dosahuje tím vyšší standardní výkonnosti (pøi zachování výkonnosti skuteèné) èím chladnìjší vzduch nasává Je tedy energeticky nevýhodné, pokud kompresor nasává vzduch napø z vytápìné místnosti a nikoliv zvenku Nevýhodnost je pøi vyšší teplotì sání daná nižší hustotou vzduchu (vyšším mìrným objemem), což zpùsobí, že do kompresoru pøi jednom pracovním cyklu nasáto menší hmotnostní množství vzduchu Pøi snížení teploty sání o 5 C se množství zvýší o cca 1,5 %, pøi 10 C o 3,5 %, pøi 20 C o 6,8 % O tyto hodnoty se sníží i mìrný pøíkon Zlepšení užitných vlastností kompresorů a kompresorových stanic Kompresorovou stanici lze chápat buï jako samostatný prvek nebo jako systém složený z jednotlivých prvkù kompresorù Hodnocení technicko-ekonomické úrovnì výroby stlaèeného vzduchu lze v hrubém porovnání odvodit z množství stlaèeného vzduchu a spotøeby pohonné energie neboli z hodnocení kompresorové stanice jako celku Detailnìjší rozbor dávající informaci o míøe úèelnì využité energie se neobejde bez znalosti energetických charakteristik jednotlivých kompresorù Energetické charakteristiky Energetické charakteristiky jsou základním kritériem pro hodnocení funkènosti a efektivnosti práce kompresoru Patøí mezi nì tlaková, pøíkonová a izotermická úèinnostní charakteristika (u turbokompresorù i izoentropická) a charakteristika mìrného pøíkonu (charakteristika mìrné spotøeby) Jedná se vždy o závislost dané velièiny na skuteèné výkonnosti kompresoru Pomocí charakteristik lze navzájem porovnávat užitnou hodnotu jednotlivých kompresorù, pøi znalosti výchozích charakteristik nového stroje lze v prùbìhu jeho životnosti stanovovat míru jeho opotøebení Obr 6 Porovnání tlakových charakteristik dvou typovì stejných kompresorù 18

18 Orientaèní stanovení výkonnosti kompresoru pøi urèitém tlaku lze stanovit pomocí metody plnìní vzdušníku Vzdušník se odstaví od sítì a sleduje se doba, za kterou kompresor naplní vzdušník z tlaku p1, jenž je cca o 50 kpa nižší než je bìžný provozní tlak, na tlak p2, jenž je o cca 50 kpa vyšší než provozní Výkonnost kompresoru je potom pøi uvažované stejné teplotì v sání a ve vzdušníku (nutný dochlazovaè) [m 3 h -1 ] (4) Vvzd [m 3 ] objem vzdušníku vè veškerého potrubí mezi kompresorem a vzdušníkem τ [min] doba plnìní ps,p1,p2 [kpa] absolutní tlak v sání, výchozí a koneèný tlak ve vzdušníku Provede-li se souèasnì mìøení pøíkonu lze stanovit pro daný tlak i ostatní charakteristické velièiny Optimalizace provozu kompresorové stanice V praxi velice èasto dochází k tomu, že kompresory nejsou zapojovány a regulovány tak, aby pøi zabezpeèení požadované dodávky stlaèeného vzduchu pracovaly s nejmenší spotøebou energie Bohužel i v pøípadì rekonstruovaných èi nových kompresorových stanic dochází k plýtvání pohonné energie To bývá zapøíèinìno nevhodnou kombinací jejich zapojování èi zavinìno projekènì špatnì navrženou skladbou kompresorù vzhledem ke skuteènému odbìrovému diagramu spotøeby Stìžejním parametrem hospodárnosti provozu kompresorové stanice je mìrná spotøeba energie, popisující množství (vìtšinou elektrické) energie potøebné na stlaèení 1 m 3 vzduchu pøi standardních podmínkách Mìrnou spotøebu kompresorové stanice lze stanovit jako [kwh mn -3 ] (5) což je podíl celkové spotøeby elektrické energie kompresorù a celkové spotøeby stlaèeného vzduchu v podniku za urèitou dobu (den, mìsíc, rok) Nutno podotknout, že v øadì podnikù bývají tyto standardní podmínky zavedené rùznì a pøi vzájemném porovnávání efektivnosti práce rùzných kompresorových stanic je nutné tyto diference respektovat Porovnávají-li se navíc hodnoty získané mìøením v rùzných roèních obdobích a tím i pøi rùzných stavech v sání, je vhodné velièiny pøepoèítávat i na stav v sání Vstupní údaje je možno získat ze záznamù provádìných obsluhou kompresorové stanice Tímto zpùsobem lze získat rámcové informace o ekonomice stlaèování vzduchu v podniku v porovnání s mìrnými pøíkony jednotlivých kompresorù uvádìnými výrobcem Hlubší rozbor se však neobejde bez podrobného monitorování provozu kompresorové stanice, jehož zpracováním lze získat odbìrové diagramy, pøehled o souèinnosti a vytížení jednotlivých kompresorù Pro hodnocení práce kompresorové stanice je možno zavést další ukazatele Jsou jimi koeficient provozního využití kompresoru, relativní doba provozu kompresoru a koeficient provozního využití kompresorové stanice Koeficient provozního využití kompresoru PV je definován jako relativní doba zatíženého stavu a lze jej stanovit jako [-] (6) kde τp je celková doba provozu kompresoru a τz èást celkové provozní doby, po kterou byl kompresor v zatíženém stavu Takto lze stanovit úroveò vytížení kompresoru, je-li regulován støídáním zatížených a nezatížených stavù Úroveò vytíženosti kompresorù s plynulou regulací je možno stanovit podobnì, a to porovnáním namìøeného prùmìrného pøíkonu (napø denního) vùèi jmenovitému pøíkonu pøi maximálních otáèkách 19

19 Relativní doba provozu RDP kompresoru je definován jako pomìr doby provozu kompresoru vùèi hodnocené celkové dobì provozu kompresorové stanice τ [-] (7) Koeficient provozního využití kompresorové stanice PVKS lze stanovit jako dlouhodobou prùmìrnou hodnotu relativních dob zatíženého stavu jednotlivých kompresorù Tuto hodnotu je nejlépe stanovovat jako vážený prùmìr jednotlivých hodnot (napø denních) Pro j kompresorù [-] (8) Stanovováním souèinitelù pro jednotlivé kompresory lze získat obraz o jejich souèinnosti a zároveò odhalit nehospodárnost jejich provozování Pøíklad týdenního hodnocení kompresorové stanice se 3 kompresory je uveden v následující tabulce Den Ael Vdn-kum Cn PVK1 PVK2 PVK3 RDPK1 RDPK2 RDPK3 [kwh] [m 3 ] [kwh/mn 3 ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] Po ,122 0,645 1,000 0,722 0,997 0,289 0,002 Út ,119 0,708 1,000 N 1,000 0,284 0,000 St ,137 0,574 1,000 N 1,000 0,237 0,000 Èt ,128 0,647 1,000 N 1,000 0,269 0,000 Pá ,134 0,609 1,000 N 1,000 0,185 0,000 So ,295 0,225 N N 1,000 0,000 0,000 Celkem Prùmìr 0,131 PVKS 0,868 N neprovozován Pokud je spotøeba jednotlivých kompresorù mìøena elektromìrem a tyto jsou regulovány zpùsobem støídání zatížených a nezatížených stavù pøíp start-stop, lze pro orientaèní stanovení koeficientu provozního využití KS využít následujícího postupu Pro každý kompresor se provede nejprve odmìøení støedního èinného elektrického výkonu kompresoru, je-li v zatíženém stavu PZ a je-li ve stavu odlehèeném PO (napø kleš ovým wattmetrem) Dle provozního deníku se urèí celková doba provozu kompresoru τp a z údajù elektromìru se urèí spotøeba elektrické energie Ael Pro jeden kompresor bude potom koeficient provozního využití [-] (9) Koeficient provozu se urèí podílem provozní doby kompresoru k celkové hodnocené dobì Koneèný výpoèet pro celou kompresorovou stanici se provede dle vztahu (8) Jak již bylo uvedeno v kap 3 má koeficient provozního využití kompresorové stanice výrazný vliv na výši mìrné spotøeby kompresorové stanice Pomocí koeficientu lze hodnotit jak kvalitu regulace, tak i vhodnost zapojování a skladbu jednotlivých kompresorù 20

20 Je nutné však mít vždy na zøeteli, že celek složený z optimálnì pracujících dílèích prvkù (èi podsystémù) nemusí tvoøit optimálnì pracující systém Není tedy dostateèná snaha optimalizovat jednotlivé dílèí prvky - kompresory, ale snažit se optimalizovat vždy co nejvìtší celek - kompresorovou stanici, v ideálním pøípadì chod celého podniku Jedním z øešení je sestavení dosti opomíjených dispeèerských diagramù, a už pro stávající stanice, ale hlavnì pøi návrhu stanic nových Dispeèerské diagramy vychází z energetických charakteristik kompresorù a jejich pøíkonu pøi regulaci Obr 7 Dispeèerský diagram pro spolupráci 3 kompresorù Obecnì lze dispeèerské diagramy popsat jako pøedpis pro øazení produkèních zaøízení tak, aby požadované množství produktù se realizovalo s minimální spotøebou energie Jedná se tedy o optimalizaci øazení agregátù z energetického hlediska Je zvláštì vhodný pøi paralelní spolupráci více kompresorù rùzných výkonností Pøíklad dispeèerského diagramu vè prùbìhu okamžité mìrné spotøeby energie kompresorové stanice je uveden na obr 7 Pro spotøebu pohybující se napø kolem 6000 m 3 h -1 je energeticky nejvhodnìjší spolupráce kompresorù K1 a K3 Kompresorová stanice bude mít pøi daných podmínkách mìrnou spotøebu 0,128 kwh m -3 Dále je napøíklad možno z diagramu zjistit, že kompresor K2 není energeticky vhodné provozovat samostatnì Úprava vzduchu Pøi úpravì kvality vzduchu jde pøevážnì o snížení koncentrace oleje a množství vlhkosti Nebudeme-li brát v úvahu specifické požadavky spotøebièù, jde odlouèením vlhkosti o snížení korozívní schopnosti stlaèeného vzduchu Korozívní schopnost vlhkého vzduchu, která je prakticky nulová pod hranicí relativní vlhkosti 30 %, prudce stoupá po pøekroèení hodnoty 60 % Pøi odluèování oleje jde o zamezení pronikání olejových aerosolù do ovzduší bìhem expanze stlaèeného vzduchu ve spotøebièi a o možnost regenerace oleje Sušení vzduchu sice zvyšuje koneènou energetickou nároènost výroby stlaèeného vzduchu (o 10 až 20 %), na druhé stranì výraznì klesají náklady na údržbu spotøebièù a rozvodné sítì (až o 50 %) Pøi vysokých nárocích na kvalitu vzduchu je nutno provést rozvahu, jak velký poèet spotøebièù tuto kvalitu požaduje Rozbor a metody øešení jsou pak obdobné jako v oblasti hodnocení úèelnosti výše provozního tlaku Využití odpadního tepla Obecnì lze konstatovat, že èím lépe kompresor pracuje, tím nižší je teplota odpadního tepla Podaøilo-li by se zkonstruovat kompresor blížící se ideálnímu kompresoru izotermickému (pøi kompresi nedochází ke zvýšení teploty díky intenzivnímu chlazení), odcházelo by odpadní teplo s teplotou témìø na úrovni teploty nasávaného vzduchu, tzn k nièemu nepoužitelné Izotermická úèinnost takového stroje by se blížila jedné a témìø všechna pohonná energie 21