مصرف برق کمپرسور اسکرو چقدر است؟

مصرف برق کمپرسور اسکرو؛ کمپرسورهای اسکرو به دلیل توانایی تولید مداوم هوای فشرده، صدای کمتر و راندمان مناسب، در بسیاری از کارخانه‌ها، کارگاه‌ها و خطوط تولید مورد استفاده قرار می‌گیرند.

بااین‌حال، هزینه انرژی کمپرسور هوا بخش قابل‌توجهی از مخارج یک مجموعه صنعتی را تشکیل می‌دهد.

به همین دلیل، آگاهی از مصرف برق کمپرسور اسکرو پیش از خرید دستگاه یا هنگام بررسی هزینه‌های جاری اهمیت زیادی دارد.

میزان برق مصرفی یک کمپرسور اسکرو عدد ثابتی نیست و به عواملی مانند توان موتور، فشار کاری، مدت‌زمان فعالیت، ظرفیت هوادهی، وضعیت بارگیری و سلامت قطعات دستگاه بستگی دارد.

برای محاسبه دقیق باید شرایط واقعی کار کمپرسور بررسی شود؛ زیرا حتی دو دستگاه با توان اسمی یکسان ممکن است مصرف برق متفاوتی داشته باشند.

مصرف برق کمپرسور اسکرو چگونه محاسبه می‌شود؟

ساده‌ترین روش برای تخمین مصرف انرژی، استفاده از توان الکتروموتور و مدت‌زمان کارکرد دستگاه است.

توان کمپرسورهای اسکرو معمولاً برحسب کیلووات یا اسب بخار اعلام می‌شود.

فرمول اولیه محاسبه مصرف برق به شکل زیر است.

• مصرف انرژی برحسب کیلووات‌ساعت = توان موتور برحسب کیلووات × ساعات کارکرد.

برای مثال، اگر یک کمپرسور اسکرو دارای موتور ۳۰ کیلوواتی باشد و روزانه ۸ ساعت کار کند، مصرف نظری آن برابر است با ۳۰ × ۸ = ۲۴۰ کیلووات‌ساعت در روز.

اگر دستگاه در ماه ۲۶ روز روشن باشد، مصرف ماهانه آن به شکل زیر محاسبه می‌شود.

• ۲۴۰ × ۲۶ = ۶۲۴۰ کیلووات‌ساعت در ماه.

این محاسبه زمانی دقیق است که کمپرسور در تمام ساعات با حداکثر ظرفیت و زیر بار کامل کار کند.

در عمل، دستگاه ممکن است بخشی از زمان در حالت بی‌باری، نیم‌بار یا خاموش باشد.

بنابراین برای رسیدن به عدد واقعی باید ضریب بار نیز در نظر گرفته شود.

تأثیر توان موتور بر مصرف برق کمپرسور اسکرو

مهم‌ترین عامل در تعیین مصرف انرژی، توان الکتروموتور است.

هرچه موتور قوی‌تر باشد، ظرفیت تولید هوای فشرده افزایش پیدا می‌کند و در مقابل، میزان برق مصرفی نیز بیشتر می‌شود.

کمپرسورهای کوچک کارگاهی ممکن است موتورهایی با توان ۷٫۵، ۱۱ یا ۱۵ کیلووات داشته باشند؛ درحالی‌که مدل‌های صنعتی بزرگ با موتورهای ۷۵، ۱۱۰، ۱۶۰ کیلووات یا بیشتر تولید می‌شوند.

البته بالا بودن توان موتور لزوماً به معنای مصرف غیراقتصادی نیست.

اگر ظرفیت دستگاه متناسب با نیاز مجموعه انتخاب شود، یک کمپرسور بزرگ‌تر می‌تواند با راندمان مناسب‌تری کار کند.

مشکل زمانی ایجاد می‌شود که دستگاه بسیار بزرگ‌تر از نیاز واقعی خریداری شده باشد.

در چنین شرایطی، کمپرسور بارها بین حالت بار و بی‌باری جابه‌جا می‌شود و بخشی از انرژی بدون تولید هوای مفید مصرف خواهد شد.

کمپرسور اسکرو در حالت بی‌باری چقدر برق مصرف می‌کند؟

یکی از اشتباهات رایج این است که تصور شود کمپرسور در حالت بی‌باری هیچ برقی مصرف نمی‌کند.

در این وضعیت، دستگاه هوای فشرده قابل‌توجهی تولید نمی‌کند، اما موتور، فن، سیستم روغن‌کاری و اجزای داخلی همچنان در حال فعالیت هستند.

بسته به طراحی و مدل دستگاه، مصرف انرژی در حالت بی‌باری می‌تواند بخش قابل‌توجهی از توان نامی موتور باشد.

به همین علت، کارکرد طولانی کمپرسور در این حالت باعث افزایش هزینه برق می‌شود.

برای نمونه، ممکن است یک کمپرسور ۳۰ کیلوواتی هنگام بی‌باری همچنان چندین کیلووات انرژی مصرف کند، بدون آنکه هوای موردنیاز خط تولید را تأمین کند.

اگر این وضعیت روزانه چند ساعت ادامه داشته باشد، هزینه زیادی به مجموعه تحمیل خواهد شد.

استفاده از کنترلر مناسب، تنظیم صحیح محدوده فشار، خاموش کردن دستگاه در زمان توقف طولانی و انتخاب کمپرسور دورمتغیر از راه‌های کاهش اتلاف انرژی در حالت بی‌باری هستند.

فشار کاری چه تأثیری بر مصرف برق دارد؟

هرچه فشار خروجی کمپرسور بیشتر تنظیم شود، موتور برای فشرده‌سازی هوا به نیروی بیشتری نیاز خواهد داشت.

بنابراین افزایش غیرضروری فشار، مستقیماً موجب بالا رفتن مصرف برق کمپرسور اسکرو می‌شود.

برخی مجموعه‌ها فشار دستگاه را بیشتر از نیاز تجهیزات تنظیم می‌کنند تا افت فشار شبکه را جبران کنند.

این روش شاید در کوتاه‌مدت مشکل کمبود فشار را کاهش دهد، اما راهکار اصولی محسوب نمی‌شود.

بهتر است نشتی‌ها، قطر نامناسب لوله‌ها، فیلترهای مسدود و افت فشار داخل شبکه برطرف شوند.

اگر تجهیزات خط تولید با فشار ۷ بار کار می‌کنند، تنظیم کمپرسور روی فشار بسیار بالاتر تنها باعث افزایش هزینه انرژی و استهلاک دستگاه خواهد شد.

فشار باید براساس نیاز واقعی مصرف‌کنندگان و با درنظرگرفتن افت منطقی شبکه تنظیم شود.

تفاوت مصرف برق کمپرسور اسکرو دور ثابت و دور متغیر

کمپرسورهای اسکرو از نظر نحوه کنترل موتور به مدل‌های دور ثابت و دور متغیر تقسیم می‌شوند.

در کمپرسور دور ثابت، موتور معمولاً با سرعت مشخصی فعالیت می‌کند و کنترل ظرفیت از طریق بارگیری و بی‌باری انجام می‌شود.

این نوع دستگاه برای مجموعه‌هایی مناسب است که مصرف هوای فشرده آن‌ها تقریباً ثابت است.

اگر میزان مصرف هوا نوسان زیادی داشته باشد، دستگاه مرتب وارد حالت بی‌باری می‌شود و انرژی بیشتری هدر می‌رود.

در کمپرسور اسکرو دور متغیر یا اینورتر، سرعت موتور براساس میزان هوای موردنیاز تغییر می‌کند.

هنگامی که تقاضا کاهش پیدا می‌کند، دور موتور نیز کمتر می‌شود.

این قابلیت می‌تواند در خطوط تولید با مصرف متغیر، هزینه برق را کاهش دهد.

البته انتخاب کمپرسور اینورتر باید پس از بررسی الگوی مصرف انجام شود.

اگر مجموعه دائماً به ظرفیت کامل دستگاه نیاز داشته باشد، تفاوت مصرف آن با یک کمپرسور دور ثابت استاندارد ممکن است محدود باشد.

مزیت اصلی سیستم دور متغیر زمانی دیده می‌شود که تقاضای هوا در طول روز تغییرات قابل‌توجهی داشته باشد.

مثال محاسبه هزینه برق کمپرسور اسکرو

فرض کنید یک واحد صنعتی از کمپرسوری با موتور ۵۵ کیلووات استفاده می‌کند.

دستگاه روزانه ۱۰ ساعت روشن است، اما به‌طور متوسط ۸۰ درصد زمان با بار مؤثر کار می‌کند.

مصرف تقریبی روزانه را می‌توان به شکل زیر محاسبه کرد.

• ۵۵ × ۱۰ × ۰٫۸ = ۴۴۰ کیلووات‌ساعت در روز.

اگر دستگاه ماهانه ۲۵ روز فعالیت داشته باشد.

• ۴۴۰ × ۲۵ = ۱۱ هزار کیلووات‌ساعت در ماه.

برای محاسبه هزینه نهایی باید این مقدار در تعرفه برق مجموعه ضرب شود.

تعرفه برق واحدهای صنعتی ممکن است براساس ساعت مصرف، میزان دیماند، فصل، منطقه و نوع قرارداد متفاوت باشد.

بنابراین بهتر است هزینه هر کیلووات‌ساعت از قبض برق یا شرکت توزیع منطقه استخراج شود.

این محاسبه یک تخمین اولیه است.

برای اندازه‌گیری دقیق‌تر می‌توان از پاورمتر، کنتور اختصاصی یا سیستم‌های پایش انرژی استفاده کرد.

چه عواملی مصرف برق کمپرسور اسکرو را افزایش می‌دهند؟

علاوه بر توان موتور و فشار کاری، عوامل مختلفی می‌توانند راندمان دستگاه را کاهش دهند.

مهم‌ترین عامل، نشتی هوای فشرده در لوله‌ها، اتصالات، شیرها و تجهیزات مصرف‌کننده است.

کمپرسور برای جبران هوای تلف‌شده مدت بیشتری کار می‌کند و برق بیشتری مصرف می‌شود.

کثیف بودن فیلتر هوا نیز ورود جریان هوا را محدود می‌کند و فشار بیشتری به واحد هواساز و موتور وارد می‌سازد.

فیلتر روغن مسدود، روغن نامناسب، خرابی سپراتور و تهویه ضعیف اتاق کمپرسور نیز می‌توانند عملکرد دستگاه را تحت‌تأثیر قرار دهند.

افزایش دمای محیط یکی دیگر از عوامل مهم است.

زمانی که هوای ورودی گرم باشد، چگالی آن کاهش پیدا می‌کند و کمپرسور برای تأمین حجم موردنیاز باید زمان بیشتری فعالیت کند.

تهویه مناسب و جلوگیری از گردش دوباره هوای گرم خروجی می‌تواند به بهبود راندمان کمک کند.

افت فشار زیاد در خشک‌کن، فیلترها و لوله‌کشی نیز باعث می‌شود فشار کمپرسور بالاتر تنظیم شود.

این موضوع مصرف انرژی را افزایش می‌دهد، درحالی‌که با سرویس تجهیزات و اصلاح شبکه می‌توان فشار کاری را کاهش داد.

چگونه مصرف برق کمپرسور اسکرو را کاهش دهیم؟

اولین اقدام، انتخاب ظرفیت مناسب دستگاه است.

کمپرسوری که بسیار کوچک باشد دائماً با حداکثر توان کار می‌کند و ممکن است پاسخ‌گوی نیاز مجموعه نباشد.

دستگاه بیش‌ازحد بزرگ نیز زمان زیادی را در حالت بی‌باری سپری خواهد کرد.

بررسی و رفع نشتی‌های شبکه باید به‌صورت دوره‌ای انجام شود.

نشتی‌های کوچک در ظاهر اهمیت زیادی ندارند، اما مجموع آن‌ها می‌تواند بخش قابل‌توجهی از ظرفیت تولیدشده را هدر دهد.

سرویس منظم فیلترها، روغن، سپراتور، رادیاتور و شیرهای کنترلی نیز ضروری است.

قطعات آلوده یا فرسوده مقاومت داخلی دستگاه را بالا می‌برند و برای تولید مقدار مشخصی هوا، انرژی بیشتری مصرف می‌شود.

تنظیم فشار روی کمترین مقدار موردنیاز، خاموش کردن کمپرسورهای بدون استفاده، جلوگیری از روشن ماندن دستگاه در تعطیلات و استفاده از مخزن با ظرفیت مناسب از دیگر راهکارهای مؤثر هستند.

در مجموعه‌هایی که چند کمپرسور دارند، استفاده از سیستم کنترل مرکزی می‌تواند ترتیب ورود دستگاه‌ها به مدار را مدیریت کند.

به‌این‌ترتیب، به‌جای آنکه چند کمپرسور هم‌زمان در حالت نیم‌بار یا بی‌باری کار کنند، تعداد کمتری از دستگاه‌ها با راندمان بالاتر فعال خواهند بود.

آیا قیمت خرید پایین‌تر به معنای هزینه کمتر است؟

هنگام خرید کمپرسور نباید فقط قیمت اولیه دستگاه را در نظر گرفت.

هزینه برق در طول عمر کمپرسور ممکن است چندین برابر قیمت خرید آن باشد.

دستگاهی که قیمت پایین‌تری دارد اما از واحد هواساز ضعیف، موتور کم‌بازده یا سیستم کنترل نامناسب استفاده می‌کند، در بلندمدت هزینه بیشتری ایجاد خواهد کرد.

برای مقایسه مدل‌ها بهتر است علاوه بر توان موتور، ظرفیت واقعی هوادهی و فشار کاری نیز بررسی شود.

شاخص مهم دیگر، میزان انرژی موردنیاز برای تولید حجم مشخصی از هوای فشرده است.

هرچه یک کمپرسور بتواند با توان کمتر، هوای بیشتری در فشار موردنظر تولید کند، راندمان آن بالاتر خواهد بود.

جمع‌بندی

میزان مصرف برق کمپرسور اسکرو به توان موتور، ساعات کار، درصد بار، فشار خروجی، نوع سیستم کنترل و شرایط نگهداری دستگاه بستگی دارد.

برای تخمین اولیه می‌توان توان موتور را در مدت کارکرد و ضریب بار ضرب کرد، اما اندازه‌گیری دقیق نیازمند استفاده از کنتور یا تجهیزات پایش انرژی است.

انتخاب صحیح ظرفیت، جلوگیری از کارکرد طولانی در حالت بی‌باری، رفع نشتی‌ها، کاهش فشار اضافی و سرویس منظم می‌تواند هزینه انرژی را به شکل محسوسی کاهش دهد.

در بسیاری از واحدهای صنعتی، اصلاح شبکه هوای فشرده و تنظیم درست کمپرسور، بدون نیاز به خرید دستگاه جدید باعث کاهش مصرف برق می‌شود.

بنابراین پیش از تصمیم‌گیری، بهتر است الگوی مصرف هوای مجموعه به‌طور کامل اندازه‌گیری و تحلیل شود.