Chi phí hệ thống khí nén: Hướng dẫn cho người mới
Hệ thống khí nén là một hệ thống sử dụng khí nén (thường là không khí) để truyền tải năng lượng và thực hiện các công việc. Nói một cách đơn giản, hệ thống này hoạt động bằng cách nén khí đến một áp suất nhất định, sau đó sử dụng áp suất này để điều khiển các thiết bị cơ khí như xi lanh, động cơ, van… hoặc vận hành các máy móc, thiết bị sử dụng khí nén.
Khi bạn có ý định mua mới hoặc nâng cấp cho hệ thống máy nén khí thì có rất nhiều điều cần phải cân nhắc. Làm sao để có thể tối ưu nhất cho hệ thống về cả hiệu suất lẫn chi phí là điều rất quan trọng. Mọi thứ sẽ được tối ưu và tiết kiệm được nhiều khoản nếu bạn có những hiểu biết và kiến thức nhất định về hệ thống khí nén, thay vì chỉ nghe một bên bán hàng tư vấn.
Vậy, chi phí của một hệ thống khí nén sẽ khoảng bao nhiêu? Điều gì sẽ quyết định đến chi phí của hệ thống này? Bạn sẽ phải nắm được những thông tin nào để có được một hệ thống khí nén tối ưu nhất cho công việc và tiết kiệm chi phí cả về mặt đầu tư ban đầu lẫn vận hành về lâu dài.
Cùng chúng tôi tìm hiểu trong bài viết này nhé!
Các yếu tố ảnh hưởng tới chi phí hệ thống khí nén
Dưới đây là các yếu tố chính ảnh hưởng tới chi phí của hệ thống khí nén:
Công suất và loại máy nén khí
Việc lựa chọn máy nén khí phù hợp là một quyết định quan trọng có tác động lớn đến chi phí trong tương lai. Máy nén không phù hợp với yêu cầu của dụng cụ sẽ khiến chúng hoạt động kém và kém hiệu quả. Điều này có thể dẫn đến chi phí cao hơn trong tương lai vì bạn cần thay thế máy nén hoặc dụng cụ bị hỏng.
Việc sử dụng liên tục cho các ứng dụng nặng đòi hỏi máy nén khí có chu kỳ làm việc cao và dung tích bình chứa lớn hơn. Mặt khác, khi chỉ cần các tác vụ nhẹ hơn, máy nén nhỏ gọn hơn phù hợp với công suất thấp hơn có thể giúp bạn tiết kiệm năng lượng và giảm chi phí đầu tư. Đây là lý do tại sao việc lựa chọn máy nén khí chuẩn ảnh hưởng phần lớn đến chi phí của toàn bộ hệ thống.
Công suất và loại máy nén khí là yếu tố ảnh hưởng lớn nhất đến chi phí của hệ thống máy nén khí, bạn cần phải hiểu rõ loại máy nén khí mình cần là gì và công suất yêu cầu là bao nhiêu.
Công suất yêu cầu:
Công suất máy nén khí thể hiện khả năng cung cấp lượng khí nén nhất định trong một đơn vị thời gian. Nó được đo bằng đơn vị mã lực (HP) hoặc kilowatt (kW). Máy nén khí có công suất càng lớn thì chi phí đầu tư ban đầu càng cao.
- Máy nén khí quá công suất: Dẫn đến lãng phí năng lượng, tăng chi phí vận hành.
- Máy nén khí quá yếu: Không đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng, gây ra tình trạng máy hoạt động quá tải, giảm tuổi thọ và dễ hỏng hóc.
Loại máy nén khí:
- Máy nén khí piston: Chi phí thấp hơn, phù hợp cho nhu cầu nhỏ.
- Máy nén khí trục vít: Chi phí cao hơn, phù hợp cho hệ thống công nghiệp.
- Máy nén khí ly tâm: Phù hợp với các ứng dụng lớn và yêu cầu cao, chi phí rất cao.
Xem thêm chi tiết:
Chất lượng khí nén yêu cầu & các thiết bị phụ trợ
Chất lượng khí nén sẽ ảnh hưởng đến chi phí cần phải trả cho các thiết bị đi kèm lẫn chi phí vận hành. Độ sạch của khí nén càng yêu cầu cao thì càng nhiều thiết bị phụ trợ và mất chi phí cao hơn nhiều so với các hệ thống có ít yêu cầu về chất lượng khí nén.
- Độ sạch của khí nén: Hệ thống yêu cầu khí nén sạch hơn (loại bỏ bụi, hơi nước, dầu và mùi) sẽ cần nhiều thiết bị xử lý khí như bộ lọc, máy sấy khí, và bộ lọc hấp thụ làm tăng chi phí.
- Ứng dụng đặc biệt: Các ngành như thực phẩm, y tế, hoặc dược phẩm thường yêu cầu khí nén đạt chuẩn ISO 8573-1, dẫn đến chi phí cao hơn. Máy nén khí cũng phải là loại không dầu có giá thành đắt hơn máy nén có dầu.
Việc lựa chọn các thiết bị phụ trợ và quy trình xử lý khí nén phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của từng hệ thống. Yêu cầu về chất lượng khí nén càng sạch thì càng tốn nhiều tiền.
- Khi một hệ thống khí nén không có yêu cầu về chất lượng khí nén thì chỉ cần máy nén và bình chứa khí là đủ.
- Hệ thống cần sạch khoảng 80 – 90% thì lắp thêm máy sấy khí và bộ lọc hỗn hợp các cấp.
- Nếu yêu cầu là 100% thì sẽ phải dùng máy nén khí không dầu, ngoài các thiết bị ở bộ cơ bản ra thì còn phải thêm máy sấy khí hấp thụ và một số thiết bị lọc khác.
Quy mô và thiết kế hệ thống, đường ống dẫn khí
Điều quan trọng cần lưu ý là các chi phí như hệ thống dây điện, đường ống dẫn khí cũng chiếm phần khá lớn trong chi phí của hệ thống.
- Quy mô hệ thống: Hệ thống càng lớn, cần nhiều máy nén khí và thiết bị phụ trợ, chi phí sẽ tăng.
- Độ phức tạp của thiết kế: Hệ thống với nhiều nhánh đường ống hoặc các khu vực yêu cầu khác nhau về áp suất, lưu lượng sẽ cần thiết kế phức tạp hơn.
- Vật liệu đường ống: Đường ống chất liệu càng cao thì chi phí cho nó càng đắt đỏ
- Hao tổn áp suất: Thiết kế đường ống giảm tổn thất áp suất (như hạn chế các đoạn cong hoặc khớp nối không cần thiết) có thể tăng chi phí lắp đặt ban đầu nhưng tiết kiệm năng lượng lâu dài.
Chi phí thiết kế và lắp đặt hệ thống đường ống dẫn khí nén thường chiếm khoảng 10% – 30% tổng chi phí đầu tư ban đầu cho một hệ thống khí nén. Tỷ lệ này có thể thay đổi tùy thuộc vào quy mô hệ thống, vật liệu đường ống, độ phức tạp trong thiết kế và yêu cầu cụ thể của ứng dụng. Như bạn thấy, hệ thống càng lớn và thiết kế càng phức tạp thì càng bị tăng chi phí về các phụ kiện đi kèm.
Chi phí năng lượng
Chi phí về năng lượng là những chi phí trong quá trình sử dụng hệ thống khí nén, chi phí này chiếm đáng kể và cũng nên tính toán trước để có thể ước lượng được chi phí tổng thể phải bỏ ra để vận hành hệ thống khí nén khoảng bao nhiêu để có những tính toán về lâu về dài.
- Hiệu suất máy nén khí: Máy nén khí hiệu suất cao (biến tần, công nghệ tiết kiệm năng lượng) có giá đầu tư cao hơn nhưng giảm chi phí vận hành lâu dài.
- Thói quen sử dụng: Hệ thống hoạt động liên tục hoặc không tối ưu có thể làm tăng chi phí năng lượng. Bạn cần chọn loại máy nén khí phù hợp với nhu cầu sử dụng để tối ưu về chi phí này.
- Quy định ngành: Một số ngành công nghiệp có yêu cầu đặc thù về khí nén sẽ cần đầu tư nhiều hơn.
Chi phí năng lượng cho một hệ thống khí nén thường chiếm 70% đến 80% tổng chi phí vòng đời của hệ thống nếu tính trong thời gian dài (thường là 10 năm). Điều này có nghĩa là chi phí năng lượng hàng năm sẽ chiếm một phần rất lớn so với chi phí đầu tư ban đầu và chi phí bảo trì.
Cách giảm chi phí năng lượng
- Chọn máy nén khí hiệu suất cao: Máy nén khí trục vít biến tần (VSD) có thể giảm tới 30% năng lượng tiêu thụ.
- Kiểm tra và giảm rò rỉ: Rò rỉ khí nén có thể gây lãng phí 20% – 30% năng lượng.
- Tối ưu hóa áp suất: Giảm áp suất dư thừa giúp tiết kiệm điện.
- Bảo trì định kỳ: Đảm bảo hệ thống vận hành ổn định, không bị tắc nghẽn hoặc quá tải.
Chi phí năng lượng là yếu tố chính ảnh hưởng đến chi phí dài hạn, vì vậy cần tập trung vào việc tối ưu hóa tiêu thụ năng lượng ngay từ giai đoạn thiết kế và vận hành hệ thống khí nén.
Các bộ phận tiêu hao & phụ tùng
Trong suốt vòng đời của máy nén khí, bạn sẽ cần các bộ phận như lọc khí, dầu nhớt, các bộ phận ma sát, các miếng đệm và đồng hồ đo, lò xo hoặc van mới hoặc bộ tách khí/dầu mới – chúng được gọi là vật tư tiêu hao và sẽ có một số sự khác biệt ở các dòng máy nén khác nhau. Còn các bộ phận như đầu nén, động cơ … là các bộ phận chính của máy nén nếu có hỏng hóc sẽ làm chi phí sửa chữa tăng rất cao.
Chi phí thay thế và sửa chữa các bộ phận chiếm một tỷ lệ đáng kể trong tổng chi phí của hệ thống khí nén. Tỷ lệ chính xác sẽ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như:
- Tuổi thọ của hệ thống: Hệ thống cũ hơn thường cần thay thế và sửa chữa nhiều hơn.
- Tần suất sử dụng: Hệ thống sử dụng liên tục sẽ nhanh hỏng hơn.
- Chất lượng bảo trì: Việc bảo trì định kỳ và đúng cách giúp kéo dài tuổi thọ của các bộ phận.
- Loại máy nén khí: Các loại máy nén khí khác nhau có cấu tạo và tuổi thọ khác nhau.
- Điều kiện làm việc: Môi trường làm việc khắc nghiệt sẽ làm giảm tuổi thọ của các bộ phận.
Chi phí của việc ngừng sản xuất, dừng công việc để thực hiện thay thế các vật tư tiêu hao và các bộ phận bị hỏng hóc. Thông thường, theo tính toán dựa trên kinh nhiệm của chúng tôi thì chi phí thay thế và sửa chữa thường chiếm khoảng 10 – 15% trong tổng chi phí của hệ thống khí nén giai đoạn đầu và càng về lâu dài thì chi phí này sẽ càng tăng hơn.
Xem thêm: Vật tư tiêu hao máy nén khí trục vít
Bảo trì phòng ngừa
Chi phí bảo trì phòng ngừa được chúng tôi ước tính thường chiếm khoảng 5-10% tổng chi phí sở hữu hệ thống khí nén. Con số này bao gồm cả chi phí thay thế linh kiện, chi phí nhân công và các chi phí phát sinh khác. Bảo trì kịp thời sẽ giúp tránh thời gian chết và các trường hợp khẩn cấp bất ngờ.
Chúng sẽ thay đổi và giao động dựa vào các yếu tố như:
- Loại máy nén khí: Máy nén khí piston thường cần bảo trì thường xuyên hơn so với máy nén khí trục vít.
- Tần suất sử dụng: Máy nén khí hoạt động liên tục sẽ cần bảo trì thường xuyên hơn.
- Điều kiện làm việc: Môi trường làm việc khắc nghiệt (nhiệt độ cao, độ ẩm cao, nhiều bụi bẩn) sẽ làm giảm tuổi thọ của thiết bị và tăng chi phí bảo trì.
- Chất lượng khí nén: Nếu khí nén không được xử lý tốt, sẽ gây ra nhiều hư hỏng cho thiết bị, dẫn đến chi phí bảo trì tăng cao.
- Chất lượng dịch vụ bảo trì: Các công ty bảo trì khác nhau sẽ có mức giá và chất lượng dịch vụ khác nhau.
Ước tính chi phí hệ thống khí nén
Công suất máy nén khí:
- Công suất nhỏ (dưới 15kW): Thường dùng cho các xưởng sản xuất nhỏ, gara ô tô. Chi phí máy nén khí dao động từ vài chục triệu đến dưới 100 triệu đồng.
- Công suất trung bình (15-55kW): Phù hợp với các xưởng sản xuất vừa và nhỏ. Chi phí từ 100 triệu đến 500 triệu đồng.
- Công suất lớn (trên 55kW): Dùng cho các nhà máy, xí nghiệp lớn. Chi phí có thể lên đến vài tỷ đồng.
Hệ thống đường ống:
- Chiếm khoảng 10-20% tổng chi phí: Tùy thuộc vào độ dài, đường kính ống và chất liệu.
Thiết bị phụ trợ:
- Chiếm khoảng 15-25% tổng chi phí: Bao gồm bình tích khí, máy sấy khí, lọc khí, van, đồng hồ áp suất,…
Chi phí lắp đặt:
- Chiếm khoảng 10-15% tổng chi phí: Bao gồm công thợ, vật liệu tiêu hao,…
Chi phí khác:
- Vận chuyển: Tùy thuộc vào khoảng cách.
- Thuế: Phụ thuộc vào chính sách của từng địa phương.
Giá hệ thống máy nén khí trục vít
Giá hệ thống máy nén khí trục vít theo công suất của thương hiệu Pegasus. Một bộ gồm: máy nén khí + bình chứa khí + máy sấy khí + 3 cấp lọc khí và vật tư kết nối giữa các thiết bị.
| Loại | Giá (VNĐ) |
| Hệ thống máy nén khí trục vít 10hp 7.5kw 500l | ~ 40.000.000 |
| Hệ thống máy nén khí trục vít 20hp 15kw 1000l | ~ 55.000.000 |
| Hệ thống máy nén khí trục vít 22kw (30hp) 1000l | ~ 70.000.000 |
| Hệ thống máy nén khí trục vít 37kw (50hp) | ~ 85.000.000 |
| Hệ thống máy nén khí trục vít 55kw (75hp) | ~ 140.000.000 |
| Hệ thống máy nén khí trục vít 75kw (100hp) | ~ 160.000.000 |
| Hệ thống máy nén khí trục vít 150hp | Liên hệ |
