تا چه حد میزان مصرف انرژی در واحد خود را پایش میکنید ؟ آیا در منطقه ای هستید که گاز طبیعی ارزان است ؟ آیا برق شما با تعرفه ی کشاورزی محاسبه میشود ؟ آیا در یک شهرک صنعتی هستید و برای تصفیه پسماند ها به مشکل خورده اید ؟

از میان چندین روش و دستگاهی که برای تهویه مطبوع سالن های صنعتی استفاده میشود، شما از کدام یک و به چه دلیل استفاده میکنید ؟ دیگ بخار مجموعه شما چند ساعت در روز روشن است ؟ آیا سیستم توزیع الکتریسیته به صورت بهینه عمل میکند ؟ استهلاک تجهیزات الکترونیکی شما بالاست ؟

این ها، سوالاتی است که هر کارفرمایی در حین قدم زدن در مجموعه ی خود با آن مواجه شده است. چه کنیم که از لحاظ مصرف انرژی در بهینه ترین حالت باشیم ؟ پاسخ در استفاده صحیح از علم ” فیزیک ” است.

برای داشتن میزان روشنایی مطلوب، در یک سالن تولیدی با مساحت مشخص، شما باید اول میزان ” مطلوب ” را تعریف کنید. این میزان ” مطلوب ” در هر صنعتی یک عدد استاندارد و خاص است. سالن تولید یک استاندارد روشنایی، و سالن بسته بندی استاندارد روشنایی دیگری دارد. کارخانه ی تولید گیاهان خوراکی Plant Factories ) )  و کارخانه ی تولید پارچه، سالنی که در آن ۲۰ نفر کارگر مشغول کار هستند با سالنی که با سطحی از اتوماسیون تعداد کارگرانش را به ۵ نفر کاهش داده است، میزان روشنایی متفاوتی باید داشته باشند. در بحث توزیع انوع سیالات مانند آب، با همین مسائل مواجهیم. فاصله ی محلی که به آن آبرسانی باید انجام شود، میزان مسافتی که سیال به صورت افقی و عمودی طی میکند، دبی خروجی سیال و دیگر مشخصات فیزیکی در نحوه ی انتخاب پمپ دخیلند. شاید قبل از اینکه پمپ جدیدی خریداری کنید، باید به فکر اصلاح سیستم لوله کشی خود باشید.

در سور مکانیزم محاسبات مربوط به بهینه سازی و کنترل میزان انرژی در کارخانه ها به چهار دسته ی بزرگ تقسیم میشوند. داشتن پلان کارخانه در هر ۴ مورد امری ضروری است و اگر پلانی وجود ندارد باید قبل از محاسبات تهیه شود. از آنجا که در اکثر کارخانه ها و کارگاه ها چهار عامل مصرفی، الکتریسیته، گاز، آب و بخار وجود دارد، به بررسی تک تک این چهار عامل میپردازیم.

1. بهینه سازی مصرف الکتریسیته :

 مصرف بیش از اندازه انرژی الکتریکی در کارخانه ها و کارگاه ها اغلب وابسته به طراحی نامناسب سالن ها و چیدمان ناصحیح خطوط تولید مجموعه است. به عنوان مثال اگر عامل گرمازایی در سالن وجود داشته باشد و به طور مناسب عایق بندی آن رعایت نشده باشد، سیستم های خنک کننده ساعات بیشتری باید کار کنند. فن های تهویه ی بیشتری باید روشن باشند. شاید برای اصلاح روشنایی نیاز داشته باشید سالنی با ارتفاع کمتر را انتخاب کنید و سالن با ارتفاع بیشتر را به انبار اختصاص دهید. یا شاید باید پنجره های بیشتری ایجاد کنید.  شاید تعداد زیاد بخاری های برقی در زمستان یا کولرهای آبی در تابستان، به این سبب است که درهای سالن ها جهت رفت و آمد های بی مورد و پیش بینی نشده بیش از حد باز و بسته میشوند. مشعل های دیگ بخار همواره روشن هستند و برق زیادی مصرف میکنند ؟ ساختار را اصلاح کنید. نکته ی مهم دیگر، انتخاب سطح مقطع مناسب سیم ها و کابل ها است. با محاسبه ی صحیح توان مصرف کننده و فاصله ی آن تا منبع الکتریسیته، سایز کابل ها و سیم های برق را بررسی کنید. اگر سایز آنها استاندارد نباشد یا جنس خوبی نداشته باشند، مقدار زیادی از الکتریسیته با تبدیل شدن به گرما از دست میرود. معمولا یکی از تجهیزات پرمصرف برق، سیستم تهویه ی سالن هاست. شما با محاسبه ی میزان انرژی گرمایی که در سالن تولید میشود و دمای ایده آلی که همواره باید در سالن وجود داشته باشد، توان مصرفی سیستم تهویه ی خود را بهینه میکنید . شاید واقعا به آن فن های سانترفیوژ بزرگ نیاز نباشد که علاوه بر تحمیل هزینه ی بالای انرژی الکتریکی، سر و صدای زیادی هم تولید میکنند ! طراحی سیستم تهویه ی مناسب، فشاری که فن ها باید تولید کنند تا مقدار هوای مشخص را جا به جا کنند، نوع فن های مورد استفاده، طراحی هود ها از جمله کارهای اساسی است که در سور مکانیزم، برای بهینه شدن مصرف انرژی الکتریکی انجام میشود. هرچند که باید یکبار دیگر فرآیند های تولید و انبارش، مورد بازنگری قرار گیرند و برای رسیدن به بهینه ترین حالت ممکن، ساختار را تغییر دهیم و تمامی عوامل غیر استاندارد را حذف کنیم.

2. بهینه سازی مصرف گاز طبیعی :

معمولا گاز طبیعی جهت ایجاد گرما مصرف میشود. خواه کوره ی ذوب باشد، جهت عملیات پخت و پز با شعله ی مستقیم استفاده شود یا جهت تولید بخار به مصرف دیگ بخار برسد. در برخی از کارخانه ها ژنراتورهای گازی وجود دارند. از این رو بررسی صحت کارکرد ژنراتور ها مهم است. در هر یک از موارد بالا، عایق بندی اصولی، یعنی استفاده ازعایق با جنس مناسب و برنامه ی بازدید منظم از سیستم عایق بندی از ضروری ترین کارها برای بهینه سازی مصرف گاز است. آیا خط توزیع گاز در مجموعه شما استاندارد است ؟  کلکتورها و تعداد رگولاتورها بر چه اساس محاسبه شده اند ؟ اینجا باز به طراحی ساختار برمیخوریم. چند متر مکعب گاز باید مصرف کنید تا سالنی ۳۰۰ متری با ارتفاع تاج ۱۰ متر را در دمای استاندارد نگه دارید ؟ سوال اول اینجاست که آیا این سالن استاندارد است ؟ برای این میزان مصرف، دستگاه های گرم کننده شما چقدر بهینه طراحی شده اند ؟

3. بهینه سازی مصرف آب :

در صنایعی که از آب برای خنک نگه داشتن تجهیزات یا جهت شستشو استفاده میشود، باید تجهیزات بازیافت آب به نحو صحیحی کار گذاشته شوند. سیستم جمع آوری پسماند باید به نحوی طراحی شود که بتواند در چند مرحله پسماند ورودی را تصفیه نماید تا کمترین میزان انرژی جهت بازیافت صرف شود. فیلتر کردن چند مرحله ای تا میزان قابل توجهی از هزینه های مربوط به تامین مواد رسوب ساز در تانکر های تصفیه میکاهند. همچنین در برج های خنک کننده باید به طور مرتب سختی آب کنترل شود تا از ایجاد رسوب در دیواره ها کاسته شود. جهت شستشوی سالن ها و تجهیزات در صورت امکان از پمپ های پر فشار آب و نازل هایی استفاده شود که آب را به قطرات ریز تبدیل میکنند. نصب شیرهای الکترونیکی آب در هرجایی که انتقال آب وجود دارد ضروری مینماید. گاهی اوقات بیشترین هدر رفت آب در مورد ضعف در برنامه ریزی شستشو است که باید این مهم بررسی شود. گاهی اوقات در سرویس های بهداشتی، آب گرم کن ها نمیتوانند به طور بهینه آب را به دمای مورد نظر برسانند و شیرها زمان زیادی باز میمانند تا آب گرم از آنها خارج شود. سیستم شستشوی مواد اولیه باید بازبینی شوند؛ مخصوصا در صنایع غذایی. با ایجاد تغییرات در خطوط تولید و ساختار دستگاه ها میتوان آب مورد نیاز برای سیستم های شستشو را به حداقل رساند. کولرهای آبی هم از کاندید های مصرف زیاد آب هستند که باید با بهینه کردن پدهای خنک کننده آنها، مصرف آب را کاهش داد. همچنین آبی که در لوله های بخار کندانس میشود به نحوی قابل استفاده مجدد برای دیگ های بخارتان است. طراحی اصولی ساختار در اینجا هم نقش دارد. قبل از آغاز ساخت و ساز، با ایجاد یک سیستم بازیافت آب، هزینه های مربوط به این ماده ی حیاتی را به حداقل برسانید.

4. بهینه سازی مصرف بخار :

در صنایعی که از دیگ های بخار استفاده میکنند، بیشترین مشکل بخار رسانی در اثر طراحی غیر اصولی سیستم توزیع بخار رخ میدهد. قطر لوله ها، فاصله ی مصرف کننده تا دیگ بخار، فشار بخاری که باید به مصرف کننده برسد، عایق کاری اصولی لوله های بخار باید بررسی شوند. مصرف کننده های بخار مانند مخازن دوجداره، اتوکلاوها و سایر دستگاه هایی که نمیوان آنها را به روش های معمول عایق کرد باید از لحاظ ضخامت ورق ها بررسی شوند. رسانش گرمایی فلزاتی که سطح مقطع بزرگی از اجزای دستگاه ها را تشکیل میدهند، باید مورد بازنگری قرار گیرند. اما مهمترین مساله خود دیگ بخار است. با طراحی و اجرای یک سیستم برگشت آب کندانس شده از تراپ های خروجی به دیگ بخار، به میزان قابل توجهی استهلاک دیگ بخار را کاهش خواهید داد. چون آب مقطر با دمای ۸۰ درجه به دیگ بخار برگشت داده میشود و سریعتر به بخار تبدیل خواهد شد و همچنین به علت سختی نزدیک به صفر، کمترین رسوب را در دیگ بخار برجا خواهد گذاشت. این امر در کنار ثابت ماندن راندمان تولید بخار، هزینه های تعمیر و نگهداری دیگ بخار را به شدت کاهش خواهد داد. مانند تمامی موارد بالا اجرای این سیستم نیازمند طراحی استاندارد ساختار کارخانه است .

همانطور که مشاهده شد، ساختار معیوب، همه چیز را تحت تاثیر قرار خواهد داد. دستگاه ها فرسوده تر میشوند، واحد فنی و مهندسی به طور مداوم در پی تعمیرات و رفع اشکال است، نیروی انسانی با توقف های پی در پی خط، تمرکز کافی برای انجام وظایف خود را ندارند و در نهایت، این کیفیت ِ محصول شماست که در اثر این ساختار معیوب از دست خواهد رفت. در بسیاری از موارد، هزینه ی تغییر ساختار شاید بیشتر از هزینه ی ۲۰ سال مصرف انرژی الکتریکی یا هدر رفت آب است و بسیاری از کارفرمایان بین دوراهی ادامه دادن به روش فعلی یا اصلاح ساختار، سردرگم هستند. اما طبق تجربه، با دیدن مستهلک شدن دارایی هایشان و مشاهده ی اثرات مثبت روانی در محیط کار، در نهایت به ناچار به تغییر ساختار رضایت میدهند. هنگامی که بحث کیفیت محصول مطرح است، هر هزینه ای برای حفظ آن بر دیگر هزینه ها ارجحیت دارد. بالاتراز همه ی این موارد با بهینه سازی مجموعه خود از لحاظ مصرف انرژی، برای دغدغه های زیست محیطی انسان آگاه پاسخی مناسب خواهید داشت.