Hoeveel kost zuurstof?

Deze eenvoudige vraag heeft een niet zo eenvoudig antwoord, want er zijn veel factoren die de kosten van zuurstof beïnvloeden. De prijzen van gasbedrijven variëren aanzienlijk, afhankelijk van waar u zich bevindt, of u geplande leveringen krijgt en of u een jaarcontract hebt. De hoeveelheid zuurstof die u gebruikt, is van invloed op de kosten van gecomprimeerde, vloeibare en gegenereerde zuurstof. Om de meest economische keuze te maken, laten we eens kijken naar uw behoeften.

Hoeveel zuurstof hebt u nodig?

Om zuurstof te kwantificeren, kunt u gebruikmaken van volume, gewicht of debiet. Voor volume is de gebruikelijke eenheid in de VS standaard kubieke voet (SCF), terwijl Europa en elders standaard kubieke meter (M3) gebruiken. Als het u om het gewicht gaat, wordt gas gewoonlijk gemeten in pounds of kilo’s. Voor debiet wordt meestal SCFM (standaard kubieke voet per minuut), SCFH (standaard kubieke voet per uur), of SLPM (standaard liter per minuut) gebruikt.

Om de betekenis van het woord “standaard” in deze meeteenheden te begrijpen, moet u dit artikel lezen. Het is vrij belangrijk. De korte uitleg is dat de “S” in SCFM standaard temperatuur en druk impliceert, terwijl CFM werkelijke temperatuur en druk impliceert.

Berekenen vs. Testen

Het is niet eenvoudig om uw zuurstofbehoefte nauwkeurig te berekenen, omdat er veel variabelen zijn die in de vergelijking moeten worden opgenomen. Daarom raad ik aan een eenvoudige test op te zetten waarbij u het zuurstofverbruik meet met een debietmeter en, indien nodig, een tijdelijke zuurstofbron, zoals een gecomprimeerde tank. Bepaal uw werkelijke debiet door het verbruik te meten in een geïsoleerd deel van uw systeem, bv. één nano-bubbler of één diffusor. U kunt extrapoleren van de test om uw totale behoeften te berekenen.

Geleverde LOX

Als u een grote hoeveelheid zuurstof gebruikt, wilt u misschien een permanente, on-site LOX-tank installeren. Voor dit voorrecht zal het gasbedrijf u $20.000+ aanrekenen voor de tank, de verdamper en ander materiaal. Deze opstelling vereist een betonnen platform dat u moet bouwen. Voor de LOX zelf betaalt u een prijs per 100 CF, alsook leveringskosten en andere kosten.

Om een permanente, on-site LOX tank te krijgen, moet u een contract tekenen met het gasbedrijf dat u vastlegt aan een prijs voor minstens een jaar. Let goed op de taal van het contract, omdat deze contracten meestal automatisch worden verlengd en u kunnen verplichten om ruim van tevoren op te zeggen als u van plan bent om opnieuw te onderhandelen.

Geleverde tanks

De prijs van geleverde zuurstof houdt rekening met uw afstand tot het gasbedrijf. Ze gaan die grote stalen tanks niet gratis vervoeren. U moet uw levering van te voren plannen of u moet betalen voor een snellere service. Er is altijd de mogelijkheid van een prijsverhoging, of geweigerd worden omdat, bijvoorbeeld, de tanks die u bezit onveilig worden geacht. Als u geen eigen tanks hebt, moet u huur betalen. Bij slecht weer kan het voorkomen dat de bestelwagen u niet kan bereiken.

Voordat u tanks laat bezorgen, controleert u de plaatselijke bestemmingsplannen. Het kan illegaal zijn voor u om gecomprimeerde of LOX tanks te gebruiken in uw kantoorgebouw of huis. Om goede reden, zijn de brandmarshals over het algemeen veel minder bezorgd over gegenereerde zuurstoftanks die een hoge druk van 150 PSI bereiken in vergelijking met samengeperste tanks bij 2200 PSI.

Ook, zorg ervoor dat u de dekkingen in uw verzekeringspolis met betrekking tot het gebruik van zuurstof in uw huis of bedrijf begrijpt.

Gegenereerde zuurstof

Voor veel toepassingen is het argument voor het maken van uw eigen zuurstof moeilijk te weerleggen: het is veiliger (lage druk tanks), gemakkelijker (geen tanks te sjouwen), en veel minder kostbaar dan geleverde zuurstof. De kosten per kilogram voor HVO-systemen liggen in de orde van 7-10 cent, afhankelijk van de schaal, en grotere systemen zijn over het algemeen het voordeligst. De tijd om break-even te draaien is meestal 9 tot 18 maanden.

Geen Verspild Gas

Vloeibare zuurstoftanks zullen periodiek druk afblazen, wat alarmerend kan zijn als je het nog nooit hebt meegemaakt. De druk in de LOX tank bouwt zich op tot een veiligheidsafblaasventiel zijn afblaasdruk bereikt. De resulterende uitworp van zuurstof veroorzaakt een luid geluid zoals een stoomlocomotief die tot stilstand komt. Een LOX tank kan elke dag tot 10% van zijn inhoud wegblazen. Dat is zuurstof waar u voor betaalt, maar waar u niets aan heeft.

Met zuurstofproductie maakt u wat u nodig heeft, dus er is weinig afval.

Verontreiniging elimineren

Als tanks op regelmatige basis worden geleverd en leeggehaald, gaan mensen uw faciliteit in en uit met handtrucks en tanks. Zowel de bezorger als de tanks kunnen verontreinigd zijn met allerlei stoffen. Ik heb het niet per se over vergif, maar over detritus zoals modder en stof die zaden, sporen, bacteriën en virussen kunnen bevatten. Als je een schone, overdekte faciliteit runt, zal het gebruik van gegenereerde zuurstof voorkomen dat deze verontreinigingen in je omgeving terechtkomen.

U kunt de situatie enigszins verbeteren door gebruik te maken van zuurstof van medische kwaliteit, die wordt geleverd in schone tanks. Dit versterkt echter alleen maar het financiële argument voor gegenereerde zuurstof, aangezien zuurstof van medische kwaliteit nog duurder is dan industriële kwaliteit.

Never Run Out

Voor sommige bedrijven zijn de kosten van een zuurstoftekort misschien wel hoger dan alle andere kosten. Als u zuurstof gebruikt om het leven van dieren te ondersteunen (bijvoorbeeld in een dierenarts), of het leven in het water (in een viskwekerij), kan een onverwacht opraken resulteren in een aanzienlijk financieel verlies.

Met gegenereerde zuurstofsystemen, als je stroom hebt, heb je zuurstof. Het hebben van een back-up generator zal ervoor zorgen dat u altijd stroom hebt. Het kan ook nuttig zijn om back-up zuurstoftanks stand-by te houden in het geval van een langdurige stroomuitval.

Niet voor iedereen

Er zijn twee gevallen waarin ik zou zeggen dat geleverde zuurstof een beter alternatief is dan zelf zuurstof maken. Ten eerste, als uw verbruikssnelheid groter is dan 10.000 SCF zuurstof per dag, kunnen de economieën voor LOX beter zijn. Ten tweede, als u 99,99% zuivere zuurstof moet hebben, zijn gecomprimeerde tanks en LOX uw enige alternatieven. Systemen met gegenereerde zuurstof produceren 93-95% zuivere zuurstof, wat voldoende is voor de meeste toepassingen, maar niet voor alle. Lasersnijders, bijvoorbeeld, vereisen 99,99% zuivere zuurstof.

Real Numbers

In november 2019 zag ik prijzen voor een enkele 300 CF gecomprimeerde cilinder zo laag als $ 12 en zo hoog als $ 85 – een 7X verschil. Interessant is dat die twee prijzen van hetzelfde gasbedrijf kwamen, op dezelfde locatie! De hoge prijs was voor een drop-in navulling. De lage prijs was voor meerdere, regelmatig geleverde tanks in een jaarcontract.

Voor vloeibare zuurstof, deze bepaalde verkoper offerte ongeveer $ 200 voor een 180 dewar, die 4,650 SCF bevat.

Resultaten van enquête

Van de antwoorden die ik kreeg in de TorchTalk en geconcentreerde Lampworkers forums op Facebook, heb ik een kaart gemaakt van zuurstofkosten per locatie. De groene markers zijn voor samengeperst gas, terwijl de blauwe zijn voor vloeibare zuurstof.

Return on Investment (ROI)

Hieronder kijken we naar een 3-jarig return on investment-model waarin we een HVO-systeem vergelijken met samengeperste en vloeibare zuurstof geleverd door uw lokale gasbedrijf.

Head-to-Head met gecomprimeerde O2

In dit scenario gaan we ervan uit dat uw gebruik drie K-tanks per week is, wat overeenkomt met ongeveer 750 kubieke voet zuurstof. U werkt 5 dagen per week, 8 uur per dag, en u krijgt elke week een levering van drie tanks. Volgens de gegevens op de kaart hierboven bedraagt de mediane prijs per K-tank $20. Als u dat getal gebruikt, zullen uw kosten voor geleverde zuurstof $60 per week bedragen, plus de kosten voor levering, tankhuur en hazmat die ten minste $40 per week zullen bedragen. Dat is $ 100 x 52 = $ 5.200 per jaar voor K-tanks.

Laten we verder aannemen dat u niet meer dan 30 PSI leidingdruk nodig hebt, en dat uw gemiddelde debiet 15-20 LPM is met korte uitbarstingen van 30 LPM. Voor deze toepassing zouden we een HVO Classic 20-gallon systeem met twee 10 LPM zuurstofconcentrators aanbevelen voor een prijs van $7.800 (houd uw ogen open voor de verkoop).

Kosten van stroom en onderhoud

Voor dit gebruikspatroon zullen de elektriciteitskosten ongeveer $2,90 per dag bedragen, of $754 per jaar, uitgaande van elektriciteitskosten van ruwweg 0,07 per kWh (wat de gemiddelde nationale kosten voor industriële stroom zijn). Er zijn ook onderhoudskosten, waarvan we zullen aannemen dat ze 1% van de aankoopprijs per jaar bedragen (meestal voor het vervangen van het concentratorfilter), wat gemiddeld $7 per maand is. De gecombineerde stroom- en onderhoudskosten voor de HVO zouden in dit scenario dus $7 + $63 = $70 per maand bedragen.

Hier volgt de uitsplitsing:

• $5.200 / 12 = $433.33 <- maandelijkse kosten voor geleverde K tanks, inclusief alle vergoedingen
• $7.800 / 36 = $216,66 <- maandelijkse betaling op HVO (36 maanden @ 0% rente)
• $216,66 + $70 = $286.66 <- maandelijkse betaling plus stroom en onderhoud
• $433,33 – $286,66 = $ 146,67 <- uw maandelijkse besparing ten opzichte van geleverde K tanks

Met een HVO-systeem zullen uw maandelijkse kosten lager zijn, zult u nooit zonder zuurstof komen te zitten, hoeft u niet met tanks te slepen of uw leven te riskeren als u er een laat vallen, en zal uw systeem zichzelf in minder dan 27 maanden terugbetalen. Na drie jaar heeft u $1.320 extra in uw zak. Over 5 jaar bent u $4.840 verder.

Head-to-Head with LOX

In dit scenario gaan we ervan uit dat u elke dag een dewar van 180 gebruikt. Dat is een enorme hoeveelheid zuurstof, maar sommige toepassingen (bv. aquacultuur, verticale landbouw) hebben een zeer groot verbruik. In een periode van 24 uur zal een 120 SLPM HVO systeem ongeveer 24% meer zuurstof genereren dan in een 180 dewar zit.

Als uw zuurstofkosten elke dag $200 per dewar bedragen, is dat $200 * 365 = $73.000 per jaar voor geleverde zuurstof versus ongeveer $45.000 voor een HVO 120 SLPM systeem dat zuurstof blijft genereren, jaar na jaar.

Met dit specifieke HVO systeem betaalt u ongeveer 418 dollar per maand voor stroom en onderhoud. Veronderstel dat u uw HVO-systeem over 36 maanden afschrijft. Uw maandelijkse besparing ten opzichte van geleverde zuurstof zou maar liefst $4.415 zijn. Echt waar. Laten we eens rekenen:

• $73,000 / 12 = $6,083 <- maandelijkse kosten van 180 dewars
• $45,000 / 36 = $1,250 <- maandelijkse betaling op HVO (36 maanden @ 0% rente)
• $1,250 + $418 = $1,668 <- maandelijkse betaling plus stroom en onderhoud
• $6,083 – $1,668 = $4,415 <- uw maandelijkse besparing ten opzichte van geleverde LOX

Met deze besparing speelt u in minder dan 17 maanden quitte.

Denk er eens over na. U kunt elk jaar voor 73.000 dollar geleverde zuurstof kopen. Of u koopt een 120 SLPM HVO-systeem voor 45.000 dollar, bespaart 83.885 dollar in de eerste drie jaar en 52.980 dollar elk jaar daarna. Geen moeilijke beslissing.

Hoeveel betaalt u?