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如何提升压缩机的能效?7个方法,2项共识

发布于:2021-11-25 11:49:25 来自:暖通空调/热泵工程 0 6 [复制转发]
      如何提升压缩机能效呢?这是一个老话题,但也是一个重要的话题。今天我们将来探讨下,压缩机能效和什么相关,以及如何提升?        
     但说正文之前,我们需要达成共识: 压缩机的能效提高主要依靠技术改进而不是大幅度增加材料的消耗,这也是技术经济性最好的节能手 段。        
        

 

 
什么是空气压缩机能效?


通俗一点来讲, 能效等级就表示压缩机的耗电情况。 不论是现在还是将来,节能空压机都将是市场的主导力量。一级能效节能效益就要比二级能效和三级能效的压缩机高得多,电费支出将会节约不少。


空气压机能效:

     等级1表示产品达到国际先进水平,最节电,即耗能最低;

     等级2表示比较节电;

     等级3表示产品的能源效率为我国市场的平均水平;


能效标识为背部有粘性的,顶部标有“中国能效标识”(CHINAENERGYLABEL)字样的彩色标签,一般粘贴在产品的正面面板上。 压缩机能效标识的信息内容包括产品的生产者,型号,能源效率等级、输入比功率、依据的国家标准号等等。  


不同级别能效的空压机在耗电量上具体怎么体现呢?


我们可以举例说明:例如按空压机一年运行8000小时,工业用电按1元/度计算;电机功率为18.5KW,排气量3.33m3/min,排气压力为0.8MPa(风冷)。空压机机组输入比功率为7.3 KW/(m3/min)(1级能效) [(2级能效)8.4-7.3(1级能效)]×3.33(排气量)×8000(小时)=29304(元) 也就是说同样18.5KW的空压机一年运行8000小时,一级能效的空压机要比二级能效的空压机省29304元电费,所节约下来的费用已不是小数额了。如果对比三级能效,自然还要更加优越。


 
7个提高压缩机能效的通用方法 

7个提高空调能效的通用方法,也是一般意义上的方法。

1、改进电机效率,电机效率的提高意味着压缩机电效率的提高和压缩机总体效率的提高;
2、减小摩擦功耗,减小摩擦功耗意味着机械效率的提高;
3、改进气阀,气阀运动规律的正确与否、弹簧力与气流推力的合理匹配、结构参数的优化、流动阻力的降低、因气阀造成的余隙容积的控制等任何方面的改进均可提高压缩机的效率;
4、降低吸、排气压力损失和压力脉动;
5、提高温度系数;
6、提高容积系数;
7、减小泄漏,即提高泄漏系数。

2个共识说明

虽说提高压缩机能效是空调系统能效提高的关键之一,但我们有必要达成如下共识。

共识一:空调压缩机的能效≠实际能效
需要注意的是,压缩机的能效为了衡量、比较的方便,是统一在一个特定的运行工况下测定的。压缩机制造商为了获得较高的能效评价,开发设计高效压缩机也是针对这个特定的工况进行的。
但空调器在性能测试时,压缩机的运行工况往往不是其设计工况,而且这个运行工况还因不同的空调器设计而变化。更进一步,空调器在实际运行时的工况也不是空调器的测试工况,更不是压缩机的设计工况,它将随使用环境即环境温度和用户设定的室内温度而变化。 

这样压缩机实际运行时的能效与其设计工况下的能效相比就出现了两个层次上的变数:空调器的具体设计(取决于空调器制造商)以及使用环境。那么单纯追求压缩机在设计工况下的高效率就失去了节能的意义。 
由此提出了压缩机变工况性能的概念:压缩机的能效应当在较宽广的范围内保持较高,这样在空调器中实际运行时才能够获得良好的节能效果。

共识二:压缩机的能效≠空调的能效
看清楚,这一点和前面是不同概念。
从空调器设计的角度看,高效压缩机可以提高空调器的效率。但反过来空调器能效的提高并不完全依赖于压缩机。换句话说,可以用较低效的压缩机开发出较高效的空调器,用高效压缩机也会制造出低效空调器。一切取决于在空调器按国家标准规定的测试工况测试时压缩机的实际运行工况。 


目前一些空调器厂家采用高效压缩机、较小的换热器制造低能效空调器以降低成本就是这个道理。这时由于较大的换热温差导致压缩机的排气压力较高、吸气压力较低,从而使压缩机压力比较大,制冷能力较低、效率也较低。开发高效空调器需要加大换热器。 

因此,从空调器的设计角度看,要提高空调器的效率包含两个方面:
(1)在国家标准规定的、固定的测试工况下设计空调器时使空调器具有较高的效率,其中包含着充分发挥压缩机的制冷能力和高效率的含义;
(2)空调器变工况运行的概念:空调器应当在较宽广的范围内保持较高的能效,这样在空调器实际运行时才能够获得良好的节能效果。


8个小技巧(从安装角度看压缩机能效提高)

下面这项技巧主要针对工业压缩机来讲,可能对空调压缩机设计也有参考借鉴意义。

1.减少空载运行时间
般来讲,压缩空气系统对空气的需求通常会有所波动,因此减少空载运行时间是优化能效的第一步。
如果压缩机在工作时间后空载运行,则其仍将消耗满载时所耗能量。此外,如果系统存在漏气,则压缩机可能会偶尔切换至满载运行,消耗更多的能量。
生产时间越短,关闭压缩机而非使其处于空载运行状态,则会实现更多节能。如果生产减少却未停止,则可以考虑隔离未使用的区域设备系统。
2.消除漏气
泄漏是旧式压缩空气系统中最大的能源浪费源,据估算,小至3mm的泄漏点每周所浪费的能源就超过8600元。据估计,压缩空气总耗量的20%可能会因泄漏而损失。
因此及时检测系统中是否存在泄漏,也很重要。
3.减少压力带
根据大多数压缩机的经验,压力每降低1巴(14.5 psi)即可节省7%的用电量。调整压缩机的压力设置情况,直至达到最低压力;在减小压力带的同时不会对应用造成影响。
对于使用多台压缩机的集中式系统,通过使用中央控制器,可以将压缩空气网设置为在狭窄的压力带内运行,以确保精确需求。 此外,降低系统压力可以减少泄漏造成的影响。
4. 通过热回收将压缩热转化为有效能
回收空气压缩机产生的废热有利于节能,如无能量回收,这些热量则会通过冷却系统和辐射散失到大气中。
据计算:喷油螺杆压缩机可回收大约70%的能量,水冷式无油螺杆压缩机可回收高达94%的能量。
5. 压缩机尺寸合适

这一项我们不做过多讲述。
6. 确保采用了正确类型的压缩机技术
不管是什么领域,什么用途,选择合适类型的压缩机,这当然很重要。
7. 考虑变速驱动压缩机
大多数压缩机工作过程在不同的时段内会有不同的需求水平,这可能意味着压缩机长时间处于空载或空转状态(不产生任何压缩空气)。如果将定速压缩机替换为变速驱动装置,则可节省大量成本,因其仅在需要时才产生压缩空气。这也最大限度地减少了压缩机的空载运行。
8. 进行压缩空气系统评估
压缩空气用量不能仅凭猜测得出。为了找到提高效率的方法,需对系统进行评估或审核。

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