Paineilmajärjestelmän suunnittelu – kuinka teollisuus voi säästää energiaa ja kustannuksia

Paineilmajärjestelmän suunnittelu – kuinka teollisuus voi säästää energiaa ja kustannuksia

Teollinen paineilmajärjestelmä eli öljyvoideltu ruuvikompressoriasema jäähdytyskuivauksella Teollinen paineilmajärjestelmä eli öljyvoideltu ruuvikompressoriasema jäähdytyskuivauksella

Paineilmajärjestelmän suunnittelu – asiantuntijan tiivistelmä

Paineilmajärjestelmän suunnittelu tarkoittaa kompressorien, jälkikäsittelyn (suodatus ja kuivaus), paineilmaputkiston ja paineilman käyttökohteiden ilmamäärän, paineen ja laadun mitoitusta sekä optimointia niin, että paineilma tuotetaan mahdollisimman energiatehokkaasti ja luotettavasti.

Kuinka paljon sähköä paineilma kuluttaa?

Teollisuudessa paineilmajärjestelmät voivat käyttää jopa:

  • Tyypillisesti 10–15 % laitoksen sähköstä, vaihtelee toimialakohtaisesti.
  • Oikein suunniteltu järjestelmä voi vähentää energiankulutusta jopa 20–40 %.
  • SmartAir:n tekemän tutkimuksen mukaan konepaja- ja metalliteollisuus käyttää keskimäärin 11 % kaikesta sähköstä paineilman tuottamiseen ja jalostamiseen.

Mitä paineilmajärjestelmän suunnittelu tarkoittaa?

Paineilmajärjestelmän suunnittelu on prosessi, jossa määritetään kompressorien mitoitus, paineilmaputkiston rakenne, kuivaus- ja suodatusratkaisut sekä paineilman laadun mittaus sekä varmistus. Nykyaikana (2026) tämä tarkoittaa myös datan keräämistä tärkeimpien parametrien osalta sekä 24/7 seurantaa automaattisilla hälytyksillä.

Tavoitteena on varmistaa:

  • Tuotannon luotettavuus
  • Mahdollisimman pieni energiankulutus
  • Paineilman korkea laatu
  • Pitkä laitteiston käyttöikä
  • Data ohjautuva järjestelmän käyttö
Paineilmajärjestelmä kompressorihuoneessa (kompressori, suodatus, kuivaus ja putkisto) Paineilmajärjestelmä kompressorihuoneessa (kompressori, suodatus, kuivaus ja putkisto)

Paineilmajärjestelmien energiankulutus – keskeiset faktat

  • Paineilmajärjestelmät voivat käyttää jopa 10–15 % teollisuuslaitoksen sähköstä.
  • Kompressorin käyttämästä sähköstä jopa 80 % muuttuu lämmöksi.
  • Paineilmajärjestelmien vuodot voivat aiheuttaa jopa 20–30 % energiahäviön.
  • Energiatehokkas paineilmajärjestelmä voi vähentää energiankulutusta jopa 20–40 %.

Paineilmajärjestelmien energiankulutus teollisuudessa

Paineilmajärjestelmät ovat yksi teollisuuden suurimmista piilevistä energiankuluttajista. Ongelma on, että järjestelmässä syntyy usein merkittäviä häviöitä: vuotojen, liian korkean paineen ja epäoptimaalisen käytön vuoksi jopa 20–30 % tuotetusta paineilmasta voi mennä hukkaan. Lue lisää: Paineilman IoT.

Miksi paineilmajärjestelmän energiatehokkuus on tärkeää?

Paineilman tuottaminen on yksi teollisuuden energiaintensiivisimmistä prosesseista. Huonosti suunniteltu järjestelmä voi aiheuttaa korkeita energiakustannuksia, painehäviöitä, tuotannon häiriöitä ja laatuongelmia.

Energiastandardit ja ISO 50001

Moderni teollisuus on sitoutunut energiakäytön vähentämiseen. Käytännön tasolla tämä tarkoittaa energiatehokkuussopimuksien jäsenyyttä tai standardeja kuten ISO 50001 energianhallintajärjestelmä.

Öljyvapaa keskipakoiskompressori, jossa nimellisteho 250 kW Öljyvapaa keskipakoiskompressori, jossa nimellisteho 250 kW

Energiatehokas paineilma – mistä säästö syntyy?

Kompressorien mitoitus

Oikea mitoitus varmistaa, että järjestelmä tuottaa paineilmaa juuri tarpeen mukaisesti ilman turhaa energiankulutusta.

Paineilmaputkiston suunnittelu

Putkiston halkaisija, pituus ja rakenne vaikuttavat painehäviöihin. Yhden bar:n (1 bar) painehäviö aiheuttaa 7 % energiahävikkiä vallitsevassa kuormitustilanteessa.

Kuvan näkymätön paineilmavuoto aiheuttaa vuodessa 5788 kWh energiahukan Kuvan näkymätön paineilmavuoto aiheuttaa vuodessa 5788 kWh energiahukan

Kompressorin lämmöntalteenotto

Jopa 80 % kompressorin käyttämästä sähköstä muuttuu lämmöksi. Tätä voidaan hyödyntää rakennusten lämmityksessä, prosessilämmössä tai ilmanvaihdon esilämmityksessä.

Kompressorin lämmöntalteenotto Kompressorin lämmöntalteenotto

Esimerkkilaskelma paineilmajärjestelmän energiankulutuksesta

Oletetaan: Kompressori 90 kW, käyttö 24/7, sähkön hinta 0,10 €/kWh.

  • Vuotuinen energiankulutus: 90 kW × 8760 h = 788 400 kWh
  • Vuotuinen kustannus: 788 400 kWh × 0,10 € = 78 840 €
  • Jos energiatehokkuutta parannetaan 25 %, säästö on 19 710 € vuodessa.
Paineilman kastepisteen mittaus ja anturit Paineilman kastepisteen mittaus ja anturit

SmartAir -paineilmajärjestelmien suunnittelun asiantuntijat

Taito Mattila

Taito Mattila
Pääsuunnittelija

Jukka Mattila

Jukka Mattila
Mekaniikka- ja putkistosuunnittelu

Sami Uusi-Erkkilä

Sami Uusi-Erkkilä
Järjestelmämitoitus & IoT

Kuinka optimoida paineilmajärjestelmä teollisuudessa

Optimointi käsittää tyypillisesti:

  • Seurattavien parametrien määrittelyn
  • Vastuuhenkilön nimeämisen
  • Energia- ja paineilmakulutus datan keräämisen
  • Järjestelmän 24/7 seurannan
  • Säännöllisen tilanneanalyysin ja toimenpiteet

Case: Paineilma-asema konttiin – Juha Tuomainen Oy

Juha Tuomainen Oy:n haasteena oli epävarma paineilman saatavuus ja korkea energiankulutus. Ratkaisuksi toteutettiin moderni paineilma-asema merikonttiin rakennettuna.

Juha Tuomainen Oy, Aarne Tuomainen työstökoneet käyttävät paineilmaa

Tulokset: noin 40 000 kWh energiansäästö vuodessa

Energiankulutus pieneni huomattavasti:

  • Vanha ratkaisu: noin 17,4 kWh
  • Uusi ratkaisu: noin 8 kWh
  • Tämä vastaa noin 40 000 kWh energiansäästöä vuodessa.

Muut hyödyt: Parempi tuotantovarmuus, siistimpi ratkaisu, paremmat työolosuhteet ja vakaa paine.

Uusi paineilmakontti
Sami Uusi-Erkkilä SmartAir ja Aarne Tuomainen kättelevät “Yhteistyö onnistui hienosti ja olemme tyytyväisiä lopputulokseen.” – Aarne Tuomainen

Usein kysytyt kysymykset paineilmajärjestelmistä (FAQ)

Paineilmajärjestelmät voivat käyttää tyypillisesti noin 10–15 % teollisuuslaitoksen sähköstä. Huonosti optimoidussa järjestelmässä kulutus voi olla huomattavasti suurempi painehäviöiden ja vuotojen vuoksi.
Paineilmajärjestelmän optimointi voi vähentää energiankulutusta usein 20–40 %. Säästöjä syntyy erityisesti vuotojen korjaamisesta, oikeasta mitoituksesta ja käytön optimoinnista.
Yleisimmät häviöt syntyvät paineilmavuodoista, liian korkeasta järjestelmäpaineesta, huonosti mitoitetusta putkistosta ja kompressorista sekä puutteellisesta seurannasta.
Kyllä. Jopa 80 % kompressorin käyttämästä sähköstä muuttuu lämmöksi, jota voidaan hyödyntää rakennusten lämmityksessä, prosessilämmössä tai ilmanvaihdon esilämmityksessä.
Kunto ja energiatehokkuus kannattaa tarkistaa vähintään 1–2 vuoden välein. Vuotokartoitukset ja energiaseuranta auttavat tunnistamaan kohteet ajoissa.
Tyypillinen ruuvikompressori kuluttaa sähköä 7 kW / m3/min (7 bar,g paineella). Pienillä koneilla arvo voi olla 8 kW ja suuremmilla jopa 6 kW.
Esimerkiksi Fluke LeakQ arvolla 7.0 (n. 53 l/min) oleva vuoto aiheuttaa n. 3200 kWh energiahukan vuodessa. Suuret vuodot korjataan yleensä heti äänen perusteella.
Paineilman kokonaishyötysuhde on melko alhainen: vain noin 10–20 % sähköenergiasta muuttuu hyödylliseksi työksi. Loput häviää pääasiassa lämpönä ja häviöinä.
24/7 käytössä jopa 80 % elinkaarikustannuksista voi tulla energiakäytöstä. Ylläpito ja laiteinvestointi muodostavat tyypillisesti loput 20 %.
Sami-Uusi Erkkilä

Sami-Uusi Erkkilä

Toimitusjohtaja

Paineilmajärjestelmän säästöarvio

Saat alustavan arvion 24 tunnin sisällä arkisin. Arvio ei sido mihinkään.

Kenttä on validointitarkoituksiin ja tulee jättää koskemattomaksi.
Nimi(Pakollinen)
Jotain lisättävää?