Ниже приведены основные факторы, влияющие на энергопотребление компрессора и энергоэффективность его эксплуатации (стоимость жизненного цикла):

1. Подбор компрессора по мощности и производительности;
2. Подбор компонентов для воздухоподготовки;
3. Схема трубопровода;
4. Рабочее давление;
5. Техническое обслуживание;
6. Искусственная потребность;
7. Утечки воздуха;
8. Управление работой нескольких компрессоров в составе компрессорной станции;
9. Использование тепла.

Выбор и размер компрессора: очень важно выбрать правильный тип и мощность компрессора во время первоначальной настройки установки. Например, выбор смазываемого компрессора и установка последующих фильтров для удаления частиц масла вместо выбора безмасляного компрессора приведет к потерям энергии из-за падения давления на последующих фильтрах, которых можно избежать.
Точно так же компрессоры увеличенного размера (с большей производительностью) будут работать в условиях разгрузки в течение более длительного времени и будут тратить энергию впустую.

Выбор принадлежностей для воздуха: Выбор правильных принадлежностей для воздушной компрессорной установки играет жизненно важную роль в снижении энергопотребления системы сжатого воздуха. Если не выбраны тщательно размер и тип последующих фильтров, осушителей и ресиверов, приведет к избыточному потреблению энергии и препятствуют производственному процессу.
Меньший размер фильтров на выходе, чрезмерный перепад давления и энергопотребление.
Рефрижераторные осушители меньшего размера, чрезмерный унос влаги, нарушение производственного процесса и возможное повреждение конечного оборудования и механизмов пользователя.
Большие размеры адсорбционных осушителей, чрезмерные потери на продувку и энергопотребление.
Негабаритные аккумулирующие ресиверы, увеличение затрат на электроэнергию при загрузке/разгрузке компрессоров.

Схема трубопровода: Схема трубопровода имеет долгосрочное влияние на систему сжатого воздуха. Неэффективная конструкция компоновки трубопроводов приведет к чрезмерному падению давления и увеличению утечек, что, в свою очередь, приведет к резкому увеличению стоимости энергии системы сжатого воздуха в течение периода.
При проектировании трубопровода сжатого воздуха рекомендуется учитывать следующие факторы:

• Материал трубопровода (алюминий или пластик вместо труб MS/GI);
• Схема трубопровода (петлевая или непетлевая);
• Количество соединений, изгибов, отводов и тройников;
• Сварные или кольцевые соединения вместо резьбовых соединений;
• Диаметр основного трубопровода/дополнительных трубопроводов.

Рабочее давление: Эксплуатация компрессора при более высоком давлении, чем давление, требуемое для конечного пользователя, существенно увеличивает счет за электроэнергию компрессора. Согласно эмпирическому правилу, в системах, работающих при давлении 7 бар, увеличение рабочего давления на каждый бар увеличивает потребление энергии на 7%.
Будет разумно установить давление нагрузки и разгрузки компрессора с учетом требований конечного пользователя и предполагаемого перепада давления между компрессором и давлением, требуемым в самой дальней точке применения.

Техническое обслуживание: своевременное техническое обслуживание компрессора и замена расходных материалов и других комплектов для технического обслуживания в соответствии с рекомендованным графиком технического обслуживания OEM-производителя будут иметь большое значение для обеспечения бесперебойной работы и эффективной работы компрессора. Откладывание технического обслуживания компрессора и несвоевременная замена расходных материалов, таких как воздушный фильтр, масляный фильтр, элемент воздушно-масляного сепаратора и охлаждающая жидкость/смазка, приведет к увеличению перепада давления на этих фильтрах и, в свою очередь, к увеличению потребления энергии и снижению производительности. компрессора.

В таблице ниже приведен пример влияние задержки замены расходных материалов для компрессора мощностью 75 кВт.

Искусственная потребность: это повышенное потребление сжатого воздуха системой из-за работы при более высоком, чем необходимо, рабочем давлении. Нерегулируемое использование сжатого воздуха, утечка, продувка, инструменты, пневматические двигатели, пневматические цилиндры и т. д. потребляют больше сжатого воздуха по мере увеличения давления в системе. Потребность в воздухе увеличивается на 2 % при каждом увеличении рабочего давления на 2 фунта на кв. дюйм. Искусственное потребление можно уменьшить, снизив рабочее давление и установив давление нагрузки/разгрузки компрессора в оптимальном диапазоне.

Утечки: утечки в системе сжатого воздуха могут ежегодно расходовать ваш операционный бюджет на высокое потребление электроэнергии. На многих производственных и перерабатывающих предприятиях утечка может составлять до 20% от общей стоимости энергии компрессора. Наиболее распространенными областями, где можно обнаружить утечки, являются соединительные соединения, такие как клапаны, штуцеры, муфты, фитинги и т. д. Это также может привести к падению давления в системе сжатого воздуха, что снижает эффективность пневматических инструментов или машин, использующих сжатый воздух в системе, как, например, пневматический привод, который не может закрыть клапан, и может вызвать брак в конечном продукте.

Один простой способ оценить степень утечки в системе — отключить все устройства / пневматические инструменты, используемые в точке использования, затем запустить компрессор и записать среднее время, необходимое компрессору для включения и выключения.
Общий процент утечки рассчитывается следующим образом:
% Процент = [(T x 100) / (T + t)],
где T = время работы в минутах,
t = время отключения в минутах
Процент потерянной производительности компрессора должен быть менее 10% для системы, которая обслуживается должным образом.

Работа нескольких компрессоров: неуправляемая схема управления группой воздушных компрессоров ведет к ненужному потреблению энергии, а также к повышенному или незапланированному техническому обслуживанию и может вызвать одну или несколько из следующих проблем:

• Слишком много компрессоров работает.
• Работает неправильная комбинация компрессоров.
• Давление выше, чем должно быть.

Когда винтовой компрессор работает без нагрузки, он по-прежнему будет потреблять около 30% своей мощности при полной нагрузке, но, поскольку он не производит воздуха, это приводит к трате энергии, если время работы не требуется.

Для систем с более чем тремя компрессорами обычно необходимо реализовать какое-либо автоматическое управление с помощью контроллера компрессора. Это связано с тем, что чем больше количество компрессоров, тем шире будет общий диапазон давления в системе, что в конечном итоге превысит номинальное давление компрессора.
Типовые контроллеры взаимодействуют со всеми компрессорами системы и выбирают лучшие компрессоры для одновременной работы в зависимости от алгоритма управления и действий оператора.
Чаще всего контроллер запускает компрессоры в одном диапазоне давления, что позволяет удерживать давление в пределах более узкого и нижнего диапазона. Большинство контроллеров включают в себя любые компрессоры с регулируемой скоростью.
Работа с более низким давлением снижает среднюю потребляемую мощность компрессора. Запуск только одного триммирующего компрессора сводит к минимуму бесполезное время работы без нагрузки.
В любой системе необходимо установить достаточное количество аккумулирующих ресиверов — типичный требуемый размер составляет от 2 до 4 кубических метров на производительность 100 кубических футов в минуту самого большого компрессора. Многие современные компрессоры уже имеют управление последовательностью, встроенное во встроенные элементы управления; если ваша система новее, вы должны изучить эту возможность.
Если вас беспокоит управление компрессором и вы хотите его улучшить, обратитесь к своему поставщику услуг по обслуживанию компрессоров, чтобы он осмотрел вашу систему. У вашего поставщика может быть система управления, которая поможет решить ваши проблемы.

Системы рекуперации тепла: удивительный факт, что 100% электроэнергии (энергии) преобразуется в тепловую энергию во время процесса сжатия в воздушном компрессоре, и вся тепловая энергия идет впустую, если не используется по назначению.

В типичной компрессорной системе теоретическое извлекаемое тепло составляет 96% от общего потребления электроэнергии. Он состоит из тепла, рассеиваемого в масляном радиаторе (78%), доохладителе (13%), и тепла, излучаемого приводным двигателем (5%). Остальные 4% тепла не могут быть восстановлены, так как 2% излучаются через навес, а остальные 2% отводятся внутрь навеса.
Принимая во внимание последствия глобального потепления в нынешних условиях, рекомендуется, чтобы при использовании системы рекуперации тепла 76% отработанного тепла, вырабатываемого компрессором, можно было использовать для нагрева воздуха (помещения) и нагрева воды. Это, в свою очередь, устраняет необходимость в дополнительном оборудовании для нагрева воды или воздуха, тем самым значительно снижая выбросы CO2.

Принципиальная схема установки рекуперации тепла:

С ростом затрат на электроэнергию производительность и эффективность ваших систем сжатого воздуха как никогда важны.
Аудит ELGi Air может помочь пользователям определить потенциальные возможности для экономии энергии в их системе сжатого воздуха и тем самым снизить общие эксплуатационные расходы. Наш аудиторский отчет включает в себя определение всех больших, средних и малых возможностей для экономии энергии в системе сжатого воздуха и предоставление рекомендаций по краткосрочным, среднесрочным и долгосрочным мерам по энергосбережению, а также финансовые оценки и анализ их реализации. Аудит включает в себя широкий спектр сложных портативных диагностических и измерительных приборов для получения уточненных данных и облегчения комплексного анализа, чтобы обеспечить более надежную основу для выявления возможностей энергосбережения, оценки производительности, энергосберегающих мер и экономической целесообразности. Кроме того, аудит воздуха ELGi принесет клиентам пользу за счет снижения износа и затрат на техническое обслуживание в течение всего срока службы всей системы сжатого воздуха.