Lucht recycleren met persluchtretoursystemen

Nieuwe mogelijkheden om een persluchtsysteem te optimaliseren

Veel verliezen in persluchtinstallaties zijn echter niet onvermijdelijk. Om maar enige, inmiddels overbekende vuistregels te noemen: zorg dat de opwekking zo efficiënt mogelijk gebeurt, kies voor een niet te hoge druk en controleer regelmatig op lekkages. Met lijstjes als deze lijkt wel het maximale nuttige effect uit persluchtinstallaties te worden geperst, maar toch blijken er – in de praktijk – telkens weer nieuwe mogelijkheden op te duiken. Zo wordt steeds vaker geëxperimenteerd met retour­systemen voor perslucht. Zoals hierboven al genoemd, laten veel persluchttoepassingen afgewerkte lucht eenvoudig­weg in de open lucht ontsnappen. Milieu­technisch geen groot probleem, maar daarmee gaat wel flink wat energie verloren.

Hoe werkt het?

Bij een persluchtretoursysteem wordt de afgewerkte lucht (onder een restdruk van bv. 2 bar staande) bij de toepassing afgevangen en via een afzonderlijk slang- en pijpsysteem terug­gevoerd naar een opslagtank. In het geval van actuatoren en andere cilindertoepassingen worden dubbelwerkende cilinders ge­bruikt, om de afgewerkte af te voeren (zoals ook bij hydraulica). Daarna wordt de lucht gekoeld en – eventueel samen met enigszins gecomprimeerde verse lucht – opnieuw als inlaatlucht voor de compressor gebruikt. Daarbij wordt een eerste compressiestap van 2 bar bespaard, alsmede de verliezen die optreden bij het drogen van de lucht – dat is immers niet meer nodig.

Wat levert het op?

Uit onderzoek van ECN blijkt dat hiermee theoretisch grote besparingen mogelijk zijn. Bij een gesloten systeem (maximaal 10% extra lucht toe te voegen) kan een reductie van meer dan 40% worden bereikt, en een besparing van 25% bij een mismatch van 50% tussen vraag en aanbod. Daarnaast wordt de geluidsoverlast van de ontsnappende lucht geëlimineerd en vinden er geen emissies van oliemist of opwaaiend stof en vuil plaats.

Ten koste van?

Voor niets gaat de zon op, en ook bij perslucht­retoursystemen zijn er een aantal nadelen en beperkende factoren aan te wijzen:

• ten eerste moet natuurlijk een afzonderlijk transportsysteem voor de afgewerkte lucht worden opgebouwd. Dat hoeft niet tegen de hoge persluchtdruk (> 6 - 8 bar) bestand te zijn en kan dus wel iets goedkoper worden uitgevoerd. Het blijft echter een flinke investering;
• voorts dienen compressoren en koelers/ drogers geschikt te worden gemaakt voor de inlaat van lagedruklucht. Naast een extra spruitstuk zal ook het hele systeem opnieuw moeten worden afgeregeld;
• tot slot zal, meestal proefondervindelijk, moeten worden onderzocht wat het effect van het retoursysteem is op gereedschappen (zoals een verminderde hanteerbaarheid door de extra slangen) en actuatoren (bv. een verlengde reactie­tijd door de hogere tegendruk op de zuiger).

In de praktijk

Nog steeds is de retourtechniek enigszins in experimentele fase, al bieden veel leveranciers intussen al systemen aan. Het is soms zelfs mogelijk om bestaande apparatuur en gereedschap te retrofitten. Niet toevallig zijn de early adopters vaak grootgebruikers van perslucht, zoals producenten van PETflessen, die onder hoge druk in mallen worden geblazen.

Terugverdientijden en TCO

De kosten van een persluchtinstallatie bestaan voor 70 à 80% uit energiekosten. Dat aandeel daalt echter snel naarmate er meer perslucht­applicaties op andere wijze (hydraulisch, elektrisch) worden opgelost – iets waar de overheid naar zegt te streven. In sommige bedrijven zou het resultaat kunnen zijn dat een bestaande, dure installatie maar voor één enkele toepassing in stand gehouden wordt die niet op andere wijze te realiseren is. Het retoursysteem biedt een alternatief, door de energiekosten (én de afschrijving op compressoren, koelers en drogers) drastisch te reduceren. De benodigde investeringen in de aanleg van een retoursysteem en de aanpassingen aan de compressoren betalen zich in veel gevallen binnen enkele jaren terug. Bovendien zijn er plannen om overheidssubsidie voor retour­systemen te organiseren, bv. via de milieu-investeringsaftrek.