Kolik stojí kyslík?

Tato jednoduchá otázka má ne tak jednoduchou odpověď, protože existuje mnoho faktorů, které ovlivňují cenu kyslíku. Ceny plynárenských společností se výrazně liší v závislosti na tom, kde se nacházíte, zda máte plánované dodávky a zda máte roční smlouvu. Množství kyslíku, které používáte, ovlivní náklady na stlačený, kapalný a generovaný kyslík. Abyste se rozhodli pro co nejekonomičtější volbu, prozkoumejme vaše požadavky.

Kolik kyslíku potřebujete?

K vyčíslení množství kyslíku můžete použít objem, hmotnost nebo průtok. Pro objem je v USA běžnou jednotkou standardní krychlová stopa (SCF), zatímco v Evropě a jinde se používají standardní metry krychlové (M3). Pokud vás zajímá hmotnost, plyn se běžně měří v librách nebo kilogramech. V případě průtoku se obvykle jedná o SCFM (standardní krychlové stopy za minutu), SCFH (standardní krychlové stopy za hodinu) nebo SLPM (standardní litry za minutu).

Chcete-li pochopit význam slova „standard“ v těchto měrných jednotkách, přečtěte si tento článek. Je to dost důležité. Stručné vysvětlení spočívá v tom, že písmeno „S“ ve slově SCFM znamená standardní teplotu a tlak, zatímco CFM znamená skutečnou teplotu a tlak.

Výpočet vs. testování

Není snadné přesně vypočítat potřebu kyslíku, protože do rovnice je třeba dosadit mnoho proměnných. Z tohoto důvodu doporučuji sestavit jednoduchý test, při kterém změříte spotřebu kyslíku pomocí průtokoměru a případně dočasného zdroje kyslíku, například stlačené nádoby. Zjistěte skutečný průtok měřením spotřeby v izolované části systému, např. v jednom nano-bublerech nebo v jednom difuzoru. Ze zkoušky můžete extrapolovat a vypočítat své celkové požadavky.

Dodávaný LOX

Používáte-li velké množství kyslíku, možná budete chtít instalovat stálou nádrž LOX přímo na místě. Za tuto výsadu vám plynárenská společnost naúčtuje více než 20 000 USD za nádrž, výparník a další zařízení. Toto zařízení vyžaduje betonovou plošinu, kterou musíte postavit. Za samotný LOX zaplatíte cenu za 100 CF, stejně jako za dodávku a další poplatky.

Chcete-li si pořídit stálou nádrž LOX přímo na místě, musíte s plynárenskou společností podepsat smlouvu, která vás zaváže k ceně nejméně na rok. Dávejte pozor na znění smlouvy, protože tyto smlouvy se obvykle automaticky obnovují a mohou vyžadovat, abyste je v dostatečném předstihu zrušili, pokud máte v úmyslu o nich znovu jednat.

Dodávané nádrže

Cena dodávaného kyslíku zohledňuje vaši vzdálenost od plynárenské společnosti. Ty velké ocelové nádrže vám přece nebudou vozit zadarmo. Dodávku si musíte naplánovat předem, jinak si budete muset zaplatit za zrychlenou službu. Vždy existuje možnost zvýšení ceny nebo odmítnutí služby, protože například nádrže, které vlastníte, jsou považovány za nebezpečné. Pokud nádrže nevlastníte, zaplatíte poplatek za pronájem. Za špatného počasí se může stát, že k vám dodávkový vůz nedojede.

Předtím, než si necháte dodat nádrže, zkontrolujte místní územní vyhlášky. Použití stlačených nádrží nebo nádrží LOX ve vaší kancelářské budově nebo v domě může být nezákonné. Z dobrého důvodu se hasiči obecně mnohem méně zajímají o generované kyslíkové nádrže, které dosahují vysokého tlaku 150 PSI oproti stlačeným nádržím o tlaku 2200 PSI.

Také se ujistěte, že rozumíte pojistným podmínkám ve vaší pojistné smlouvě, které se týkají používání kyslíku ve vašem domě nebo podniku.

Vyrobený kyslík

Pro mnoho aplikací je těžké vyvrátit argument pro výrobu vlastního kyslíku: je to bezpečnější (nízkotlaké nádrže), jednodušší (není třeba tahat nádrže) a mnohem levnější než dodávaný kyslík. Náklady na kilogram u systémů HVO se pohybují v rozmezí 7-10 centů v závislosti na měřítku a větší systémy jsou obecně nejekonomičtější. Doba dosažení rentability se obvykle pohybuje v rozmezí 9-18 měsíců.

Žádné plýtvání plynem

Zásobníky s kapalným kyslíkem pravidelně ztrácejí tlak, což může být alarmující, pokud jste to nikdy nezažili. Tlak v nádrži LOX narůstá, dokud bezpečnostní blow-off ventil nedosáhne svého vypouštěcího tlaku. Výsledný výron kyslíku vytváří hlasitý zvuk podobný zastavení parní lokomotivy. Nádrž LOX může každý den vypustit až 10 % svého obsahu. To je kyslík, za který platíte, ale nemáte z něj žádný užitek.

Při výrobě kyslíku si vyrobíte tolik, kolik potřebujete, takže dochází k velmi malému plýtvání.

Eliminujte kontaminaci

Pokud jsou nádrže pravidelně dodávány a vyprazdňovány, lidé budou do vašeho zařízení vjíždět a vyjíždět s ručními vozíky a nádržemi. Jak osoba provádějící dodávku, tak cisterny mohou být kontaminovány různými látkami. Nemluvím nutně o jedech, ale o detritu, jako je bahno a prach, který může obsahovat semena, spory, bakterie a viry. Pokud provozujete čisté, vnitřní zařízení, použití generovaného kyslíku zabrání pronikání těchto kontaminantů do vašeho prostředí.

Situaci můžete poněkud zlepšit použitím lékařského kyslíku, který se dodává v čistých nádržích. To však jen posiluje finanční argument pro generovaný kyslík, protože kyslík lékařské kvality je ještě dražší než kyslík průmyslové kvality.

Nikdy nedojde

Pro některé podniky jsou náklady na nedostatek kyslíku možná vyšší než jakékoli jiné náklady. Pokud používáte dodávaný kyslík k podpoře života zvířat (např. ve veterinárním zařízení) nebo vodních živočichů (v rybí farmě), mohlo by jeho nečekané vyčerpání způsobit značné finanční ztráty.

U systémů s generovaným kyslíkem platí, že pokud máte energii, máte kyslík. Pořízení záložního generátoru energie vám zajistí, že budete mít energii vždy k dispozici. Může být také výhodné mít v pohotovosti záložní zásobníky kyslíku pro případ delšího výpadku proudu.

Není pro každého

Existují dva případy, kdy bych řekl, že dodávaný kyslík je lepší alternativou než výroba vlastního. Za prvé, pokud je vaše spotřeba větší než 10 000 SCF kyslíku za den, může být ekonomicky výhodnější LOX. Za druhé, pokud musíte mít 99,99 % čistý kyslík, jsou jedinou alternativou stlačené nádrže a LOX. Systémy generovaného kyslíku produkují 93-95 % čistého kyslíku, což je dostatečné pro většinu aplikací, ale ne pro všechny. Například laserové řezačky vyžadují 99,99 % čistý kyslík.

Reálná čísla

V listopadu 2019 jsem viděl ceny za jednu stlačenou láhev o objemu 300 CF na úrovni 12 dolarů a 85 dolarů – což je 7x větší rozdíl. Zajímavé je, že tyto dvě ceny pocházely od stejné plynárenské společnosti, ve stejné lokalitě! Vysoká cena byla za náplň typu drop-in. Nízká cena byla za více pravidelně dodávaných nádrží v rámci jednoleté smlouvy.

U kapalného kyslíku tento konkrétní prodejce uváděl asi 200 USD za 180 dewarů, které obsahují 4 650 SCF.

Výsledky průzkumu

Z odpovědí, které jsem obdržel na fórech TorchTalk a Concentrated Lampworkers na Facebooku, jsem vytvořil mapu nákladů na kyslík podle místa. Zelené značky jsou pro stlačený plyn, zatímco modré pro kapalný kyslík.

Return on Investment (ROI)

Níže se podíváme na tříletý model návratnosti investice, ve kterém porovnáme systém HVO se stlačeným a kapalným kyslíkem dodávaným místní plynárenskou společností.

Srovnání se stlačeným kyslíkem

V tomto scénáři předpokládejte, že vaše spotřeba činí tři nádrže K týdně, což odpovídá přibližně 750 krychlovým stopám kyslíku. Pracujete 5 dní v týdnu, 8 hodin denně a každý týden dostanete dodávku tří nádrží. Podle údajů uvedených na výše uvedené mapě je medián ceny za jednu nádrž K 20 dolarů. Při použití tohoto čísla budou vaše náklady na dodaný kyslík činit 60 dolarů týdně plus poplatky za doručení, pronájem nádrže a nebezpečnou přepravu, které budou činit nejméně 40 dolarů týdně. To je 100 x 52 = 5 200 dolarů ročně za nádrže K.

Předpokládejme dále, že nepotřebujete vyšší tlak v potrubí než 30 PSI a že váš průměrný průtok je 15-20 l/min s krátkými dávkami 30 l/min. Pro tuto aplikaci bychom doporučili 20galonový systém HVO Classic se dvěma kyslíkovými koncentrátory 10 LPM za maloobchodní cenu 7 800 USD (sledujte výprodeje).

Náklady na elektřinu a údržbu

Při tomto způsobu použití budou náklady na elektřinu činit přibližně 2,90 USD denně nebo 754 USD ročně za předpokladu, že cena elektřiny je zhruba 0,07 kWh (což je průměrná národní cena za průmyslovou energii). Dále jsou zde náklady na údržbu, které předpokládáme ve výši 1 % z pořizovací ceny ročně (většinou na výměnu filtru koncentrátoru), což činí v průměru 7 USD měsíčně. Kombinované náklady na energii a údržbu pro provoz HVO by tedy v tomto scénáři činily 7 + 63 = 70 USD měsíčně.

Takto se to rozkládá:

• 5 200 USD / 12 = 433 USD.33 <- měsíční náklady na dodané nádrže K včetně všech poplatků
• $7 800 / 36 = 216,66 $ <- měsíční splátka na HVO (36 měsíců při 0% úroku)
• $216,66 + 70 = 286 $.66 <- měsíční platba plus energie a údržba
• $433,33 – 286,66 = 146,67 $ <- vaše měsíční úspora oproti dodaným K nádržím

Se systémem HVO budou vaše měsíční náklady nižší, nikdy vám nedojde kyslík, nebudete muset tahat nádrže ani riskovat život, pokud vám jedna upadne, a systém se vám vrátí za méně než 27 měsíců. Po třech letech budete mít v kapse navíc 1320 dolarů. Za 5 let budete mít k dobru 4 840 dolarů.

Head-to-Head s LOX

V tomto scénáři předpokládejte, že každý den používáte 180 dewarů. To je obrovské množství kyslíku, ale některé aplikace (např. akvakultura, vertikální zemědělství) mají velmi velkou spotřebu. Za 24 hodin vygeneruje systém HVO 120 SLPM asi o 24 % více kyslíku, než je obsaženo v dewaru 180.

Pokud vaše náklady na kyslík činí 200 USD na dewar každý den, je to 200 * 365 = 73 000 USD ročně za dodaný kyslík oproti asi 45 000 USD za systém HVO 120 SLPM, který bude kyslík generovat dál, rok co rok.

U tohoto konkrétního systému HVO zaplatíte za energii a údržbu asi 418 dolarů měsíčně. Předpokládejte, že systém HVO budete amortizovat po dobu 36 měsíců. Vaše měsíční úspora oproti dodávanému kyslíku by činila neuvěřitelných 4 415 USD. Opravdu. Spočítejme si to:

• $73 000 / 12 = $6 083 <- měsíční náklady na 180 dewarů
• $45 000 / 36 = $1 250 <- měsíční splátka na HVO (36 měsíců při 0% úroku)
• $1 250 + $418 = $1,668 <- měsíční splátka plus energie a údržba
• $6 083 – $1 668 = $4 415 <- vaše měsíční úspora oproti dodanému LOX

S touto úsporou se vyrovnáte za méně než 17 měsíců.

Přemýšlejte o tom. Každý rok si můžete koupit dodávaný kyslík za 73 000 dolarů. Nebo si můžete koupit systém HVO 120 SLPM za 45 000 USD, ušetřit 83 885 USD v prvních třech letech a 52 980 USD každý další rok. To není těžké rozhodnutí.

Kolik platíte vy?