為什麼要選變頻式空壓機

    壓縮空氣作為工業生產的四種基本流體介質（水、壓縮空氣、水蒸汽、天燃氣）之一，能耗約占工廠總能耗的10%-35%。而壓縮空氣系統的主要能耗為壓縮機用電，約占96%.
壓縮機能耗狀況：壓縮機是一種運行成本（主要為耗電電費）遠遠大於購買成本的工業設備。

一臺中型螺桿式空壓機（250KW   40M³）

壓縮機才是真正的電老虎！

如何讓壓縮機節能，這是每個企業老總和采購人員的首先考慮的問題。

下麵是變頻式空壓機與傳統的工頻空壓機的加、卸載供氣控制方式問題分析

      一般來說，加卸載控制方式使得壓縮氣體的壓力在Pmin～Pmax之間變化。

Pmin是能夠保證用戶正常工作的最低壓力，又叫最低壓力值。Pmax、Pmin的換算

關系如這個公式:Pmax＝(1＋δ)Pmin (1)，其中的參數δ是一個在10%～25%之間

的百分數。當我們采用變頻調速技術實現可連續調節供氣量時，那麼管網壓力就

會一直維持在最低壓力值Pmin附近。
空壓機加、卸載供氣控制方式問題分析

1.能耗分析
  一般來說，加卸載控制方式使得壓縮氣體的壓力在Pmin～Pmax之間變化。

Pmin是能夠保證用戶正常工作的最低壓力，又叫最低壓力值。Pmax、Pmin的換算

關系如這個公式:Pmax＝(1＋δ)Pmin (1)，其中的參數δ是一個在10%～25%之間

的百分數。當我們采用變頻調速技術實現可連續調節供氣量時，那麼管網壓力就

會一直維持在最低壓力值Pmin附近。

  通過這個信息我們可以得知在加、卸載供氣控制方式下的空壓機相較於變頻

系統控制下的空壓機，主要在2個部分會產生能量浪費:

(1)空壓機在壓縮空氣的過程中，壓縮空氣的壓力超過瞭最低壓力值即Pmin所消

耗的能量，在壓縮空氣的壓力達到Pmin後，原來控制方式導致瞭壓力會繼續上升

到Pmax為止。那麼這一過程就會向外界釋放很多的能量，導致能量的大量損失。

  當高於Pmin的氣體在進入氣動元件前，其壓力經過減壓閥減壓後，壓力會降

至接近Pmin的位置。這一過程同樣會消耗能量。

(2)在卸載過程，由於壓力調節方式的不正確所消耗的能量
  一般來說，當壓力達到最高壓力值Pmax時，空壓機主要通過以下這個方法來

降壓卸載:關閉進氣閥使電機處於空轉狀態，同時將分離罐中多餘的壓縮空氣放空

。這種方法導致瞭大量壓縮空氣的白白浪費，會造成很大的能量浪費。關閉進氣

閥使電機空轉雖然可以使空壓機不需要再作功，但空壓機在空轉狀態下還是在帶

動螺桿做回轉，這樣，空壓機卸載時的能耗大概占到空壓機滿載運行時的15%～

35%。簡而言之，該空壓機15%的時間處於空載狀態，在作無用功。因此我們知道

當空壓機在加卸載供氣控制方式下，空壓機電機有巨大的節能潛力。

2.進氣閥和放氣閥的問題
   (1)使用機械方式調節進氣閥時，使得供氣量無法連續進行調節，當用氣量

不斷產生變化時，供氣壓力就會不停的產生較大幅度的波動。另外用氣精度達不

到工藝要求。然後頻繁調節進氣閥，會加速進氣閥的磨損，進而影響空壓機壓縮

空氣的質量，增加維修量和維修成本

   空壓機的費用包括初投資費用（約占總費用10%）﹑運行費用（約占總費用的77%）﹑維護保養費用（約占總費用的12%）、安裝費（約占總費用的1%）。以一臺30HP(22KW)空壓機滿負荷運行為例，每年的運行費用（電費）如下﹕

    22度電*20小時/天*313天/年=137720度電。

二、變頻式空壓機的原理：

每天的不同時間、每星期的不同日期或每年的不同月份，大部分工廠都有一個用氣量的波動，該波動的范圍會在40-80%之間。申行健具有領先技術的VSD空壓機，通過改變電機的轉速來跟蹤用戶的用氣需求。當用戶的用氣量降低時，VSD排氣量降低，同時降低能量消耗，達到壓縮機的排氣量可以和用戶的用氣量完美地區配，完全避免瞭卸除功率的損耗。

三、變頻空壓機的關鍵特征：

1.通過避免卸除時的能量損耗，將壓縮機的能量消耗降到最小：

標準式螺桿空壓機的運行方式分加載、卸除二種狀態，其運行過程如下：隨關空壓機的運轉，氣網壓力達到設定的卸除壓力時，空壓機會卸除運行，這時馬達在正常運轉，但空壓機沒有高壓空氣輸出，耗電量為加載時的35%左右。而變頻式空壓機的變轉速技術，通過避免卸除時的能量損耗，將壓縮機的能量消耗到最小。

以一臺22VSD與一臺22空壓機比較，按空載運行時耗電電為加載時的35%計算，一臺22空壓機空載運行時的耗電量為：22度電/小時*35%=7.70度電/小時

按22+的負載率為70%計算，即有30%的時間空壓機在空載運行，按每天工作20小時，每年313天計算﹐一臺22+空壓機空載的耗電量為：

7.70度電/小時*30%（空載率）*20小時/天*313天/年=度電/年。

而一臺22VSD變頻空壓機可以減少14460.6度電/年的空載電耗。

  2.變頻式空壓機可以將壓力控制在±0.1bar的范圍內，可以降低工作壓力，因而更加節能。

各行業的用氣情況有不同的特點，不同的用氣設備需要的工作壓力有所差別，高的壓力設置會增加空壓機的功耗，同時增大管路泄露的可能性。在壓力的設置上，我們建議選用合適的壓力，而並非是高的壓力。以一臺22空壓機在設置壓力分別為：卸載壓力8bar、加載壓力7bar，改成一臺變頻機後，壓力可保持在7.1BAR。運行壓力每降低1BAR，可減少電耗6%，則以一臺30HP變頻空壓機為例，比使用加卸載空壓機省電量為，負載率為70%：

  22度電/小時*94%*70%*20小時/天*313天/年=90619.76度電/年。

22*20*313=137720     137720-90619.76+14460=61560.24

         61560.24/137720=44.7%

四、其它：
     在具體的使用過程中，每個客戶的情況各不相同。有些工廠隻是在使用一臺空壓機，工廠的實際用氣范圍可能會更大。在夜班、加班或生產設備開動率低的季節，全廠可能隻有極少數的用氣設備，空壓機的負載率甚至會低於20%，這種情況下使用標準式空壓機更會造成電費的大量浪費。申行健變頻空壓機恒定的壓力和平穩的啟動/停機避免瞭機械和電氣上的沖擊，讓用戶在節約的能源和節省的電費中獲得巨大的利益。

現以一臺132KW的空壓機工頻和變頻的耗電量比較
1、工頻用電量
1）132KW的空壓機系統在每年的用電量(KW)
空壓機電機平均負載率按80 %，每天開機24小時，每年按330天算
每年用電量(KWH)=132KW×80%×24小時×330 = 836，352 KWH
2）每年電費(電價按每度0.70元/度計算)
每年電費(元)=年用電量×電價= 836，352×0.70元/度= 585，446元/年

2、變頻用電量
根據我公司多年來對空壓機系統節能經驗及現場生產工藝的情況,按15 %計算(實際情況可能會更好):
每年節省電費=每年電費×15 % = 585，446元/年×15 % = 87，817元/年
即選用132KW的變頻空壓機每年可節省電費87，817元

下表為各型號空壓機的節能對比表：