Энергозатраты на производство сжатого воздуха: основные причины

Производство сжатого воздуха может сопровождаться высоким расходом электроэнергии не только из-за утечек. На энергозатраты влияют давление в системе, режим работы компрессоров, потребность оборудования в воздухе и затраты на его подготовку и распределение. Поэтому оценивать эффективность компрессорной системы необходимо по всему энергетическому циклу, а не по одному показателю потребления электроэнергии.

Главный показатель для сравнения — расход электроэнергии относительно объёма произведённого сжатого воздуха. Без сведений о производительности компрессорной системы высокое потребление в кВт·ч само по себе не доказывает её неэффективность.

Какие данные необходимы для оценки энергозатрат

Исходную базу составляют удельная мощность компрессоров, расход и давление сжатого воздуха, график работы оборудования и потери энергии при холостом ходе.

Эти показатели позволяют сопоставить потребление электроэнергии с количеством произведённого воздуха и фактическими условиями эксплуатации. Для корректной оценки расход, давление и электрическую нагрузку необходимо рассматривать в согласованных режимах работы.

Схемы объекта, ведомости оборудования и эксплуатационные журналы используют для подтверждения исследуемых связей. Измеренные величины отделяют от расчётных. При несовпадении периодов или границ измерений вывод об удельных энергозатратах требует уточнения.

Из чего складывается энергопотребление компрессорной системы

При анализе рассматривают затраты на полезное сжатие воздуха, работу компрессоров без нагрузки, дросселирование, осушение и потери в распределительной сети.

Такое разделение необходимо, поскольку не вся потребляемая электроэнергия непосредственно связана с полезной подачей сжатого воздуха потребителям. Часть расхода определяется способом управления компрессорами, подготовкой воздуха и условиями его передачи по сети.

Оценка должна охватывать рассматриваемую систему в установленных измерительных границах. Иначе энергозатраты на производство воздуха могут быть ошибочно сопоставлены с расходом, измеренным на другом участке.

Как режим работы меняет причину повышенных затрат

При круглосуточной работе с небольшим расходом воздуха существенное значение приобретает холостой ход компрессоров. Оборудование может продолжать потреблять электроэнергию даже тогда, когда полезная подача воздуха невелика.

В пиковом режиме определяющим становится способность компрессорной системы обеспечивать необходимое давление при соответствующем расходе. Поэтому одинаковый показатель общего электропотребления может иметь разные объяснения в зависимости от режима эксплуатации.

При переменной нагрузке эти условия нельзя оценивать как единый неизменный режим. Для обоснованного вывода необходимо сопоставлять соответствующие периоды работы системы.

Почему высокое электропотребление не всегда указывает на утечки

Увеличение энергозатрат может быть связано с поддерживаемым давлением или режимом работы компрессора, а не обязательно с потерями воздуха в сети.

Поэтому обнаружение высокого расхода электроэнергии не позволяет сразу назначить поиск утечек единственным направлением проверки. Сначала необходимо установить, какая часть потребления связана с фактической подачей воздуха и условиями работы оборудования.

В отличие от исследования утечек, анализ энергозатрат на производство сжатого воздуха рассматривает весь цикл его получения и подготовки. Это позволяет различать причины повышенного расхода электроэнергии без преждевременного вывода о конкретном дефекте.

Результат анализа и границы достоверности

Практический результат — структура удельной стоимости производства сжатого воздуха и направления адресного контроля компрессорной системы.

Она позволяет определить, какие составляющие энергозатрат требуют дополнительной проверки и какие измерения необходимы для последующих решений по эксплуатации оборудования.

Граница достоверности: без данных о количестве произведённого сжатого воздуха нельзя объективно сравнивать энергетическую эффективность компрессорных систем. Если расход воздуха неизвестен, общий показатель потребления электроэнергии не следует использовать как самостоятельное доказательство неэффективности.

Связанные направления: Материалы, Компрессорное оборудование и системы сжатого воздуха, Выявление неэффективных режимов работы оборудования.