تفاوت کمپرسورهای سرعت ثابت با کمپرسورهای سرعت متغیر
تفاوت کمپرسورهای سرعت ثابت با کمپرسورهای سرعت متغیر
تنها یک تفاوت بین کمپرسورهای هوای فشرده با سرعت ثابت و کمپرسورهای هوای فشرده با سرعت متغیر وجود دارد. کمپرسورهای هوا با سرعت متغیر انتخاب مطلوبی برای شرکت هایی هستند که قصد کاهش هزینه های انرژی را در صنعت خود دارند.
چطور بفهمیم که کمپرسورهای هوای متغیر برای ما مناسب است؟
کمپرسور هوای فشرده با سرعت متغیر چیست؟
یک کمپرسور هوای فشرده VSD (متغیر سرعت) فرکانس ارسالی به موتور را در زمانهای مختلف نسبت به تقاضای سیستم کنترل میکند و برای این کار انرژی کمتری نیاز دارد. وقتی تقاضا برای هوای فشرده بیشتر میشود، VSD به طور خودکار فرکانس موتور کمپرسور را افزایش میدهد تا بسته به نیاز، CFM هوا بیشتر یا کمتر خارج شود. اما در کمپرسورهای هوای سرعت ثابت، کمپرسور هوا همیشه با بالاترین CFM کار میکند تا همیشه آماده پاسخگویی به نیاز متقاضی باشد.
به عنوان مثال، اگر کمپرسور هوای ثابت 100HP داشته باشید و هیچ باری از نیروگاه نداشته باشید ممکن است 30 تا 70 درصد انرژی هدر رود. از طرف دیگر یک کمپرسور VSD در شرایط مشابه تقریبا ورودی انرژی صفر خواهد داشت. یک کمپرسور هوای فشرده VSD 100 HP درصورت کمبود تقاضا بین 20 تا 35 HP بسته به تقاضای کارخانه خروجی را کاهش می دهد. هنگام کار با سرعت کمتر کمپرسور VSD بسیار کارآمدتر است و انرژی کمتری صرف می کند.
مزایای کمپرسورهای هوای VSD
یک کمپرسور هوای VSD قادر است میزان انرژی مصرفی را بر اساس نیاز و در پاسخ به CFM در زمان واقعی تنظیم کند. این ویژگی برای شرکتهایی که نیازهای هوای فشرده آنها در طول شبانهروز یا فصول مختلف متفاوت است، مزایای قابل توجهی را فراهم میکند.
ذخیره انرژی
بزرگترین مزیت کمپرسور هوای VSD صرفهجویی در مصرف انرژی است. یک کمپرسور با سرعت ثابت همیشه مقدار انرژی مورد نیاز برای تأمین حداکثر تقاضای هوای فشرده را مصرف میکند. هنگامی که تقاضا برای هوای فشرده کمتر است، کمپرسورهای VSD RPM را کاهش میدهند و در نتیجه مصرف برق را کاهش میدهند. بسته به کل حجم هوای فشرده استفادهشده در تأسیسات و میزان تغییر در فرآیندها، این کاهش میتواند سالانه به صدها، هزارها و یا حتی دهها هزار دلار صرفهجویی در مصرف انرژی منجر شود. برای کارخانههایی که بیشترین تنوع را در فرآیندهای خود دارند، این مدل کمپرسورها بیشترین صرفهجویی در انرژی را ایجاد میکند. در برخی موارد، اپراتورها میتوانند هزینههای انرژی سیستمهای هوای فشرده را تا 70 درصد کاهش دهند.
شروع با جریان کم
موتورهای کنترل کمپرسورهای VSD را با جریان کم شروع کرده و با توجه به تقاضا روند را افزایش میدهند. در حالی که موتورهای سرعت ثابت قادر به کاهش یا افزایش سرعت نیستند و سرعت در هر زمان ثابت است. هنگامی که یک موتور کمپرسور هوای ثابت فعالیت خود را آغاز میکند، انرژی اولیه تا 600 درصد معمول افزایش مییابد. یک کمپرسور VSD از مکانیزم Soft Start/Stop استفاده میکند که به طور خودکار سطوح شتاب را کاهش و یا افزایش میدهد و آن را کنترل میکند. این کار باعث کنترل آمپر در ساعات پیک مصرف میشود. همچنین این کار باعث کاهش فشار در توزیع نیروی برق داخلی میشود. شرکتهای برق گاهی جریمههای زیادی برای کارخانههای که در ساعات اوج مصرف کار میکنند را اعمال میکنند و این گونه موتورها از چنین جریمههایی جلوگیری میکند.
ماندگاری سیستم
یک موتور VSD سرعت موتور و عملکرد کمپرسور را بهینه می کند. این کار باعث کاهش فشار بر اجزای مکانیکی و الکترونیکی و افزایش طول عمر سیستم می گردد و همچنین باعث به حداقل رساندن خرابی اجزای سیستم می گردد.
فشار ثابت کارخانه
کمپرسورهای هوای VSD فشار سازگارتری را برای عملکرد کارخانه ها ایجاد می کنند. یک کمپرسور با سرعت ثابت به دلیل نحوه کنترل جریان هوا با استفاده از دریچه های ورودی، در باند فشار نسبتا گسترده ای کار می کنند. این باندها ممکن است بیش از +/- 10 – 30 PSIG باشد، به این معنی که فشار تخلیه ممکن است بسیار متفاوت از عملکرد سیستم باشد. یک سیستم VSD از کنترل های الکترونیکی استفاده می کند و با تلرانس های بازتری کار می کند، کمپرسور معمولا در باند +/-1.5 PSIG کار می کند. این به معنای فشار تخلیه بسیار سازگارتر برای همه فرآیندهای خط تولید است، که از هوای فشرده استفاده می کنند. تلرانس بازتر همچنین به این معنی است که کمپرسور می تواند در فشار تحویل پایینتر کار کند درحالی که حداقل فشار کاری لازم نیز برای سیستم حفظ شود.
مشوق های انرژی
بسیاری از شرکت های برق انگیزه هایی را برای تولید کنندگان فراهم می کنند تا سیستم های خود را به سیستم های کم مصرف مانند کمپرسورهای VSD ارتقا دهند. شرکت های برق این تولید کنندگان را تشویق می کنند زیرا VSD باعث کاهش بار کلی شبکه برق می شود و جهش های ناگهانی تقاضای شبکه که باعث قطع شدن برق می شود را به حداقل می رساند. این مشوق ها می تواند هزینه های ارتقا کمپرسورهای VSD جدید را به میزان قابل توجهی جبران کند.
انتخاب کمپرسور هوا با سرعت ثابت و سرعت متغیر
کمپرسورهای هوای سرعت متغیر مزایای زیادی دارند، اما این بدان معنا نیست که آنها انتخاب درستی برای هر مجموعهای هستند. نحوه استفاده از هوای فشرده، میزان تنوع در فرآیندهای خط تولید و ویژگیهای تاسیسات بر انتخاب بین کمپرسور هوای سرعت ثابت و متغیر تأثیر میگذارد.
زمان استفاده از کمپرسور هوا با سرعت متغیر
اکثر کاربران هوای فشرده می توانند از به روز رسانی کمپرسور به VSD بهره مند شوند. کمپرسورهای هوای VSD بیشترین صرفه جویی در مصرف انرژی را برای تاسیسات با تنوع زیاد در نیازهای CFM خود فراهم می کنند. برای مثال:
شرکت هایی با شیفت های کاری متعدد که نیازهای مختلف CFM دارند به عنوان مثال شیفت های 2 و 3 با تقاضای کمتری نسبت به شیفت کاری 1 دارند.
شرکت هایی با تنوع فصلی بالا
برنامه هایی که تقاضا در طول شیفت کاری یا بین مشاغل به طور قابل توجهی در نوسان باشند.
کمپرسورهای VSD برای فرآیندهایی که باید در فشار عملیاتی بسیار فشرده کار کنند نیز مناسب است.
زمان استفاده از کمپرسور هوا با سرعت ثابت
کمپرسورهای هوا با سرعت ثابت هزینه های اولیه کمتری دارند، بنابراین می توانند انتخاب خوبی برای شرکت های با دسترسی محدود به صندوق های سرمایه باشند. قطعات، هزینه های تعمیر و نگهداری نیز معمولا برای کمپرسورهای سرعت ثابت کمتر است. با این حال، لازم به یادآوری است که صرفه جویی در مصرف انرژی برای کمپرسورهای VSD همراه با مشوق های انرژی ممکن است اختلاف هزینه بین یک کمپرسور هوا با سرعت ثابت و سرعت متغیر را با گذشت زمان از بین ببرد.
کمپرسورهای سرعت ثابت ممکن است در سناریوهایی که تغییرات CFM حداقل است و سیستم هایی که همیشه در یک رنج نزدیک CFM عمل می کنند، کارآمدتر باشد. کمپرسورهای سرعت ثابت برای شرکت های زیر مناسب هستند:
شرکت هایی که تنوع بسیار کمی در تقاضای هوای فشرده دارند، مانند شرکت هایی که برپایه برنامه های رباتیک 24/7/365 اجرا می شوند.
شرکت هایی که منبع تغذیه پرنوسانی دارند، زیرا کمپرسورهای VSD به نوسانات برق ورودی بسیار حساس هستند.
شرکت هایی که امکانات و شرایط فوق العاده کثیف، غبارآلود یا با رطوبت بالا دارند. بردهای الکترونیکی کمپرسورهای VSD بسیار به میزان کثیفی یا گرد و غبار حساس هستند، پس شرکت هایی که در این شرایط قرار دارند اجازه دارند از کمپرسور با سرعت ثابت استفاده کنند. همانطور که گفته شد، می توان یک سیستم فیلتراسیون به کابین بردهای الکترونیکی متصل کرد تا از مزایای صرفه جویی در مصرف برق استفاده کرد.
استفاده از هردو کمپرسور سرعت ثابت و سرعت متغیر
در بسیاری از موارد بهترین گزینه استفاده همزمان از یک کمپرسور سرعت ثابت و یک کمپرسور VSD در کنار یکدیگر است. استفاده از چندین کمپرسور هوای کوچکتر به جای یک کمپرسور بزرگ به این معنی است که شما می توانید حداقل بخشی از تاسیسات خود را خاموش نگه دارید و در مواقع نیاز آن را فعال کنید و یا هنگامی که کمپرسوری نیاز به تعمیر دارد آن را جایگزین کنید. کمپرسور دوم می تواند حدود 50% از هوای فشرده شما را تامین کند. ترکیب هر دو نوع کمپرسور به شما امکان می دهد که ضمن صرفه جویی در برخی از هزینه ها، از هزینه های صرفه جویی شده در استفاده از کمپرسورهای VSD نیز بهره مند شوید.
هنگام کار همزمان هر دو کمپرسور، کمپرسور VSD باید ظرفیت بیشتری نسبت به کمپرسور سرعت ثابت داشته باشد، نحوه عملکرد آنها را در ذیل شرح داده ایم:
کمپرسور VSD ، کمپرسور بزرگتر می باشد و به عنوان کمپرسور اصلی عمل می کند. هنگامی که نیاز به هوای فشرده کم باشد، تنها این کمپرسور فعال خواهد بود، و با انرژی کمتری پاسخگوی هوای فشرده مجموعه خواهد بود.
وقتی تقاضای هوای فشرده بیش از ظرفیت کمپرسور VSD باشد، کمپرسور سرعت ثابت را روشن نمایید. طبق تعریف کمپرسور سرعت ثابت با حداکثر توان خود یعنی 100% ظرفیت خود کار می کند، سپس کمپرسور VSD ، RPM خود را برای تامین کل تقاضا تنظیم می کند.
استثنا در این مورد این است که بار پایه زیاد باشد، یا هنگامی که چندین کمپرسور روی یک سیستم کار می کنند که توسط یک ترتیب سنج کنترل می شوند.
منبع:
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.