變頻空壓機(jī)的節(jié)能原理

什么是空壓機(jī)節(jié)能？

相信很多企業(yè)的設(shè)備管理者都會想到變頻空壓機(jī)。可以說變頻（或永磁變頻）技術(shù)已經(jīng)成為了當(dāng)今工業(yè)領(lǐng)域節(jié)能的代名詞，并在各類交通工具、生產(chǎn)設(shè)備以及輔助設(shè)備上得到了廣泛的應(yīng)用。

空壓機(jī)節(jié)能原理

變頻空壓機(jī)也稱變轉(zhuǎn)速空壓機(jī)，就是通過變頻器的介入改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，進(jìn)而控制轉(zhuǎn)子速度，實現(xiàn)不同空氣流量的輸出，滿足不同客戶場景的氣量需求。那么變頻（變轉(zhuǎn)速）空氣壓縮機(jī)相比較于定頻（定轉(zhuǎn)速）空壓機(jī)為什么能實現(xiàn)如此巨大的節(jié)能呢？

首先我們要清楚，變頻空壓機(jī)能實現(xiàn)巨大節(jié)能的上限前提就是絕大企業(yè)的壓縮空氣需求是劇烈波動的。根據(jù)大數(shù)據(jù)調(diào)研（如下圖所示），88%甚至更高的客戶壓縮空氣需求都是劇烈波動的，這才是變頻空壓機(jī)大有作為的基礎(chǔ)。

變頻空壓機(jī)相比較于定頻空壓機(jī)，具體在哪幾個方面實現(xiàn)的節(jié)能呢？主要可以通過四個方面來說明：

1、卸載功耗

我們知道，一臺定頻空壓機(jī)只能通過頻繁加/卸載來滿足客戶不斷變化的氣量需求，所以定頻空壓機(jī)往往存在巨大的卸載功耗浪費。在同樣工況下，如果使用變頻空壓機(jī)，就可以按照客戶的實際氣量需求，調(diào)整轉(zhuǎn)速（氣量），永遠(yuǎn)保持和客戶的實際氣量相匹配，不再出現(xiàn)卸載狀態(tài)，自然也就規(guī)避了卸載功耗。

2、放空損失

工頻空壓機(jī)在加/卸載不斷切換過程中，放空也是必不可少的一環(huán)，出現(xiàn)在卸載階段。所謂放空就是將一部分壓縮空氣排到環(huán)境，降低油分桶壓力，確保工頻空壓機(jī)在下一次啟動能夠順利（空載或者輕載啟動）。如果工頻空壓機(jī)不進(jìn)行放空動作，當(dāng)空壓機(jī)啟動的瞬間，后端油分桶強(qiáng)大的背壓會給電機(jī)帶來極大負(fù)荷，很容易導(dǎo)致跳機(jī)甚至損壞。所以對于定頻空壓機(jī)而言，明知放空是一種能源浪費，但必須這么做才能確保空壓機(jī)持久穩(wěn)定運行。而變頻空壓機(jī)則沒有這個問題，因為在變頻技術(shù)夾持下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速是緩慢增加的，即便后端背壓很高，也不會超負(fù)荷啟動。

3、壓力帶來的能耗損失

定頻空壓機(jī)需要設(shè)定加載/卸載壓力才能進(jìn)行有序的加/卸載循環(huán)。一般，加/卸載壓力的差異至少保證0.6bar，在實際應(yīng)用中多數(shù)設(shè)置在1bar壓力差。比如客戶需求壓力是6bar，那么空壓機(jī)的設(shè)定壓力就會在6.5bar加載，7.5bar卸載。所以一臺定頻空壓機(jī)會持續(xù)運行在6.5~7.5bar之間，平均壓力為7bar，超出1bar（相比較于客戶的實際需求壓力6bar），自然也會帶來更多的能耗浪費。但是如果采用變頻空壓機(jī)，不需要設(shè)定加卸載壓力，并且可以將壓力穩(wěn)定在±0.1bar范圍內(nèi)，也就是基本穩(wěn)定在6.5bar的壓力甚至更低，極大降低了系統(tǒng)運行壓力，實現(xiàn)更低能耗。

4、多次啟動帶來的損耗

我們知道，啟動電流是正在工作電流6-7倍之高，雖然啟動時間比較短，但是頻繁的啟停一定也會帶來能耗的浪費。定頻空壓機(jī)在客戶劇烈波動的氣量需求下一定會伴隨頻繁的啟停動作。然后對于變頻空壓機(jī)，由于沒有啟動電流峰值，也就杜絕了能耗浪費。

 當(dāng)然，除了如上四點，很多企業(yè)還會考慮滿載時的運行效率（比功率），這種思路是沒錯的。但是我們也要清楚認(rèn)識到，效率的提升在目前空壓機(jī)領(lǐng)域是非常有限的，5%的效率提升已經(jīng)是非常了不起的一件事情。而如上四個方面（卸載/放空/壓力帶/多次啟動）的改善和提升才是巨大的節(jié)能空間，實現(xiàn)更大大限度的成本降低。

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