אוויר דחוס הוא אחד ממקורות האנרגיה הנפוצים ביותר בתעשייה המודרנית. הוא מניע צילינדרים, מפעיל שסתומים, מייצר ואקום, מבצע תהליכי ניקוי, מאפשר תנועות מהירות ומאפשר אוטומציה רחבה. מקובל לראות בו “התשתית הרביעית” לצד מים, חשמל וגז. אך בניגוד לשלוש האחרות – אוויר דחוס הוא היקר ביותר לייצור.
לפי נתוני חברתSMC , כ‑7 TWh 8 מהחשמל התעשייתי באירופה מוקדשים לייצור אוויר דחוס, המייצרים כ‑84,000 ק״ט CO₂ בשנה. נתון זה מציב את תחום הפנאומטיקה ואת מהנדסי האוטומציה בחזית ההתייעלות האנרגטית.
הבעיה: לחץ גבוה = צריכת אנרגיה גבוהה!
מערכות אוויר דחוס פועלות בצורה הפוכה לאינטואיציה: ככל שהלחץ גבוה יותר – הצריכה האנרגטית עולה באופן משמעותי. כל עלייה של 1 בר בלחץ הדחיסה מגדילה את הצריכה בכ 8%‑6% ,הסיבה לכך נעוצה בעומס התרמו דינמי הנדרש לדחיסת אוויר ובהגדלת צריכת האוויר של כל רכיב שעובד בלחץ גבוה.
למרות זאת, ברוב המפעלים הקומפרסורים מכוּונים ל 7-8 bar מתוך הרגל היסטורי, ולא מתוך צורך הנדסי אמיתי. מצב זה יוצר שלושה כשלים מהותיים:
. 1 לחץ מיותר לציוד שאינו זקוק לו.
רוב הציוד המודרני מסוגל לעבוד ב 4-5 bar ביעילות מיטבית.
- 2. דרישות שווא (Artificial Demand)
נפילות לחץ מקומיות גורמות למפעילים לפצות ע”י העלאת הלחץ הכללי – פעולה שמגדילה צריכה ומייצרת עבודה מוגברת של הקומפרסור.
. 3 דליפות חמורות יותר
דליפות גדלות ביחס ישיר ללחץ. בעבודה בלחץ גבוה , דליפה קטנה יכולה להגיע לצריכה גבוהה משמעותית.
הפתרון: מעבר הדרגתי ל‑4 BAR Factory
גישה תעשייתית מתקדמת היא מעבר ל bar4 לכלל תשתית האוויר במפעל, תוך התאמת הצרכנים והספקת הקווים בצורה מדורגת. ירידה של 1bar בלבד יכולה לחסוך מאות MWh בשנה במפעל גדול ולהפחית עשרות טונות. CO₂.
ניפוץ מיתוסים: האם המכונות יאטו?
פחד מרכזי במפעלים הוא ירידה בתפוקה. בפועל, מחקרים ודוגמאות מהשטח מוכיחים שלא נרשמת פגיעה בביצועים.
דוגמה 1 – קו אריזה בצרפת
הפחתת הלחץ ל‑4 בר הובילה לירידה של 33% בצריכת האוויר – ללא שינוי במהירות.
דוגמה 2 – מפעל SMC ביפן
- ירידה של 20% בצריכת האוויר = הפחתה של 20 MWh בשנה + ירידה של 12 טון. CO₂
דוגמה 3 – אוסטרליה
ירידה של bar0.2 בלבד → הפחתה של 9% בצריכת החשמל של שני קומפרסורים.
תהליך יישום במפעלים: שילוב תעשיות כלליות ותעשיות עתירות פנאומטיקה
שלב 1 – מיפוי ומדידה
- מדידת פרופיל זרימות יומי.
- ניתוח נפילות לחץ.
- צריכת אופטימלית לרכיבים.
- זיהוי צרכנים רגישים ובזבזנים .
שלב 2 – התאמת הצרכנים במכונות קיימות
- החלפת צילינדרים לדגמים מותאמים ללחץ נמוך
- שימוש בצרכנים בעלי נצילות גבוהה ופונקציות של חסכון באנרגיה .
- הפחתת לחץ מקומית בלבד לרכיבים שדורשים זאת
- במכונות חדשות (OEM): תכנון מראש ל 4bar.
- שימוש בבוסטרים נקודתיים רק היכן שנדרש.
- בחירת שסתומים בעלי Cv גבוה – Flow Coefficient מקדם זרימה.
- שילוב אקטואטורים חשמליים במידת הצורך.
איור 1: מוצרים ” ירוקים” ויעילים אנרגטית קרדיט: SMC AUTOMATION ISRAEL
איור 2: מתודולוגיה ה PDCA קרדיט: SMC JPN
מה עושים כשהציוד כן דורש לחץ גבוה?
במקרים בהם רכיב בודד דורש לחץ גבוה, הפתרון הוא בוסטר מקומי ולא העלאת הלחץ לכל המפעל. שימוש בבוסטרים מאפשר הפחתת צריכה כוללת תוך שמירה על ביצועים, וטיפול נקודתי באזור ספציפי שדורש לחץ גבוה .
איור 3: תרשים עבודה ייעילה בעזרת בוסטר קרדיט: SMC AUTOMATION ISRAEL
דוגמה לחישוב חיסכון כלכלי
מפעל שצורך 5,000 מ”ק לשעה ב 7bar :
חיסכון לאחר ירידה ל 4bar: כ‑ 30% → 1,500 מ”ק לשעה.
עלות אנרגיה ממוצעת לדחיסה: 0.15 kWh למ”ק.
- חיסכון 225 kWh לשעה
- 8 מיליון kWh לשנה
כ‑900,000 ש”ח בשנה (לפי חישוב של 0.5 ₪ לקוט”ש)
איור 4: :דור חדש של בוסטר לחיסכון באנרגיה קרדיט: SMC AUTOMATION ISRAEL
סיכום: הצעד ההנדסי המשתלם ביותר
המעבר 4 BAR Factory הוא לא פרויקט נקודתי אלא שינוי תפיסה הנדסי.
הוא כולל:
- מדידה ובקרה
- הפחתת לחץ הדרגתית
- שינוי תכנון אצל OEM עוד בשלבים הראשונים של הפרויקט .
- שיפור תשתיות
- בוסטרים נקודתיים במידת הצורך
- שימוש במוצרים בעלי נצילות גבוהה יותר ועם פונקציות של חיסכון באנרגיה .
המספרים מראים: ניתן לחסוך 20%–40% מצריכת האוויר ולהפחית עשרות טונות CO₂. מדובר בצעד הנדסי משתלם, בריא לסביבה וחסכוני משמעותית לתעשייה.
לסיכום, התייעלות אנרגטית איננה פעולה חד-פעמית, אלא תהליך אסטרטגי ארוך-טווח המשלב טכנולוגיה, ידע הנדסי והבנה מעמיקה של צורכי הייצור.
אנו בחברת SMC AUTOMATION ISRAEL מביאי שילוב ייחודי של מומחיות, ניסיון מצטבר ומערך פתרונות רחב שנועדו במיוחד להפחתת צריכת האנרגיה במערכות תעשייתיות.
החל ממוצרים ייעודיים לחיסכון באוויר דחוס, דרך טכנולוגיות בקרה מתקדמות ועד פתרונות אינטגרטיביים למערכות ייצור.
בעידן שבו הרגולציה והיעדים הסביבתיים הופכים לשאפתניים יותר מתמיד, הפחתת פליטות גזי חממה וצמצום זיהום האוויר אינם עוד בגדר המלצה – אלא חובה אסטרטגית לכל ארגון תעשייתי.
אחת הדרכים המרכזיות להשגת יעדים אלו היא התייעלות אנרגטית במערכות אוויר דחוס, המהווה את “המהפכה השקטה” של התעשייה המודרנית. יישום קונספטים כמו “4 bar Factory” מאפשר למפעלים להפחית משמעותית את צריכת האנרגיה, לשמור על ביצועים תפעוליים גבוהים, ולהקטין את טביעת הרגל הפחמנית.
מעבר ליתרונות הכלכליים, מדובר בצעד קריטי כחלק ממערך הפעולות הארגוניות הנדרשות לעמידה בתקני ESG ( Environmental, Social , Governance)
ובדרישות הרגולציה הגלובלית. אימוץ פתרונות חדשניים בתחום זה אינו רק שיפור טכנולוגי – אלא השקעה באחריות סביבתית ובחוסן העסקי לטווח הארוך.
ברשותנו כל הכלים הנדרשים כדי ללוות אתכם בתהליך ההתייעלות ולסייע לכם להגיע לביצועים מיטביים תוך צמצום עלויות ושמירה על סביבה ירוקה ובריאה יותר
SMC AUTOMATION ISRAEL עומדת לצידכם בכל שלב, עם התחייבות לאיכות, חדשנות ותמיכה מלאה בדרך לעתיד תעשייתי יעיל ובר-קיימא.
הכתבה נערכה באדיבות SMC AUTOMATION ISRAEL על ידי קובי צרפתי מנהל ההנדסה והפרויקטים.
איור 5: שלבי מיפוי מערך אוטומציה קרדיט: SMC AUTOMATION ISRAEL
איור 6 שינוי הרגלים היסטוריים לטובת שינוי אמיתי בהתייעלות האנרגטית קרדיט: SMC AUTOMATION ISRAEL
Kobi Tzarfati
Engineering &Projects Manager
Mob. +972-54-4605919
Office +972-8-6119358
Email: Kobi.tzarfati@smc-il.com
SMC Automation Israel Ltd.
קרדיט תמונת שער: SMC AUTOMATION ISRAEL
