На днях я увидел очередную маркетинговую брошюру по компрессорам с частотным приводом (или с переменной скоростью / частотным преобразователем), очень известного бренда. Экономия энергии там выглядит просто огромной. Срок окупаемости такого оборудования составит несколько месяцев, а может и дней!
Попробуем разобраться с этим вопросом не предвзятым образом. Да, компрессор с «частотником» может сэкономить вам существенное количество энергии (и, следовательно, денег), но только если вы заранее сделаете некоторые расчеты и будете использовать в них здравый смысл.
Для тех, кто не понимает о чем идет речь: компрессор с переменной скоростью использует частотный преобразователь, чтобы скорость вращения двигателя (вала компрессорного блока) и, следовательно, потребляемая мощность соответствовала объему требуемого сжатого воздуха. В отличие от них обычные компрессоры с дискретной системой регулирования производительности работают на фиксированных скоростях, либо в режиме «нагрузки», либо в режиме «холостого хода» между минимальным и максимальным давлением.
Но чтобы компрессор с регулируемой скоростью сэкономил вам деньги очень важно подобрать правильный типоразмер компрессора. Его скорость (загрузка) должна быть менее 80% от максимально возможной в течение большей части времени работы. Также он должен работать ежедневно и непрерывно. В этих случаях экономия затрат может быть очень большой. Можно экономить десятки тысяч рублей в год на расходы на энергию.
Но есть одно «но», компрессор с частотным приводом который нагружен на все 100% потребляет на 5-10% больше энергии, чем компрессор с фиксированной скоростью! Это связано с «накладными расходами» на работу электронного частотного преобразователя. Компрессор с частотником должен быть загружен на 50 — 80%. Только в этом случае получается максимальная экономия.
Не стоит сразу верить продавцам компрессоров и их глянцевым брошюрам с яркими картинками об экономии электроэнергии компрессорами с частотным приводом. Зачастую такие продавцы сами не понимают суть этого вопроса. В большинстве своем эта технология не применима к вашей ситуации, либо просто не соответствуют действительности. Печальная правда заключается в том, что компрессоры с частотным приводом раза в полтора дороже обычных компрессоров, к тому-же стоимость электроэнергии в России гораздо меньше, чем в той-же Европе и такая «экономия» выглядит весьма сомнительной. Отдельного рассмотрения также требует вопрос надежности такого решения.
1) Компрессор с частотным приводом с двигателем 90 кВт был слишком большим по производительности для производства. Он работал только от 5 до 10 минут каждый час с максимальной нагрузкой 30%. Эта машина медленно «умирала» от воды и ржавчины, потому что она никогда не нагревалась до оптимальных рабочих температур компрессора. Меньшая машина с фиксированной скоростью, соответствующая фактическому потреблению сжатого воздуха, была бы более логичной в этом случае.
Видео:компрессор со-243 и частотный преобразователь восьмикрут радиконСкачать
2) Компрессор с частотным приводом, который все время и каждый день нагружен в диапазоне от 30 до 50%. Несомненно, это экономит деньги на загрузке-разгрузке машины того же типоразмера. Но частотный компрессор, который был-бы вдвое меньшим и работал на 80% нагрузке, был бы более рентабельным (как в отношении инвестиций, так и в текущих расходах на его обслуживание).
3) Компрессор с частотным приводом, который был необходим для одной конкретной машины и использовался только с перерывами. Этот компрессор был похож на единое целое с маленьким агрегатом, в который он подавал воздух, и был слишком большой. Потребность в воздухе была в основном стабильной и требовалась только 10 или 20 минут за раз, несколько раз в день. В этом случае стандартный компрессор правильного размера с большим воздушным ресивером будет гораздо более рентабельным.
4) Компрессор с частотным приводом, который работал весь день на 100% и каждый день. Этот клиент вложил дополнительные деньги за покупку компрессора с переменной скоростью и в итоге платил от 5 до 10% БОЛЬШЕ в расходах на энергию каждый год! Вот так.
Читайте также: Техническое обслуживание компрессоров remeza
Вывод: компрессор с частотным приводом может быть отличным выбором и может сэкономить вам много денег. Во многих случаях это верно. Но, остерегайтесь ушлых «продавцов сжатого воздуха» с красивыми рассказами об экономии энергии, но которые при этом даже не слышали о перечисленных выше примерах, когда не стоит даже пытаться предлагать такой компрессор. Иначе в конечном итоге вы оплатите больше затрат на энергию, больше расходов на техническое обслуживание и больше денег на покупку более дорогого и капризного компрессора.
Но может возникнуть ряд других проблем, которые вызывают эти проблемы. Рекомендуем обратиться к нашим специалистам за советом.
ЧАСТОТНЫЙ ПРИВОД: «ЗА» И «ПРОТИВ»
Развитие энергосберегающих технологий – одна из актуальнейших задач, стоящих сегодня перед отечественными промышленными предприятиями.
Если говорить о компрессорном оборудовании, то первым качественным шагом в решении вопросов энергосбережения стало широкое внедрение в производственные процессы винтовых компрессоров. Именно после их появления на рынке стал возможным переход к децентрализованной системе обеспечения сжатым воздухом. Компактные, малошумные, почти не требующие материальных затрат на монтаж, винтовые компрессоры практически полностью вытеснили поршневые в диапазоне производительности от 1 до 10 м 3 /мин. И на многих предприятиях, перешедших к децентрализованной системе обеспечения сжатым воздухом и использующих винтовые компрессоры, уже получен значительный экономический эффект.
Видео:Частотный преобразователь в компрессорахСкачать
Следующим шагом в направлении развития энергосберегающих технологий стала разработка в середине 90-х годов прошлого столетия винтовых компрессоров с частотным приводом. В чем же особенность этих компрессоров?
Особенности компрессоров с частотно-регулируемым приводом и их преимущества
Современный частотно-регулируемый привод состоит из асинхронного двигателя и преобразователя частоты. Электрический двигатель преобразует электрическую энергию в механическую и приводит в действие винтовую пару.
Преобразователь частоты управляет электрическим двигателем и преобразует переменный ток одной частоты в переменный ток другой частоты. А название «частотно-регулируемый электропривод» обусловлено тем, что регулирование скорости вращения двигателя осуществляется изменением частоты, подаваемого на него напряжения питания.
Внедрение частотного привода в компрессорной технике предполагало получение целого ряда преимуществ, по сравнению с обычными винтовыми компрессорами.
• При пуске асинхронного электродвигателя обычного компрессора пусковые токи превышают номинальные в несколько раз, что ведет к перегрузке сети и ограничению допустимых включений компрессора в течение часа. Напротив, компрессор с регулируемой производительностью запускается в работу плавно, соответственно и число операций пуска у него меньше.
• «Частотник» при работе поддерживает необходимое давление в системе с точностью до 0,1 бар и немедленно реагирует на изменение давления в сети. (Для справки: каждый лишний бар давления нагнетания увеличивает электропотребление компрессора на 6-8%).
• Реальная производительность «частотника» точно соответствует реальной потребности в сжатом воздухе.
В результате минимизируется энергозатратный период холостого хода, во время которого асинхронный двигатель обычного воздушного компрессора потребляет около 25-30% своей номинальной мощности.
Для наглядной демонстрации преимуществ «частотника» обычно приводятся две диаграммы, показывающие общие затраты на производство сжатого воздуха за несколько лет эксплуатации у компрессора без частотного привода и у «частотника».
Видео:Подключение компрессора СО-7Б через частотный преобразователь.Скачать
Видно, что экономия электроэнергии при эксплуатации воздушного промышленного компрессора с частотным приводом достигает 35%.
О чем молчат поставщики компрессорного оборудования
Можно ли полностью доверять той информации, которую преподносят поставщики компрессорного оборудования?
Не всегда. Говоря об экономии электроэнергии и приводя характерные диаграммы, большинство производителей компрессорной техники сознательно умалчивают о режимах эксплуатации оборудования.
Не существует ни одного каталога оборудования, в котором приведенные выше диаграммы сопровождались бы комментарием, описывающем режим работы, для которого эти диаграммы рассчитаны.
А ведь режим работы компрессора производительностью до 5 м3/мин — это важнейший параметр! Одной из крупнейших компрессорных компаний были проведены исследования о характере потребления сжатого воздуха на европейских промышленных предприятиях. В результате анализа все полученные данные были условно разбиты на три группы. Ниже, они приводятся в таблице.
Читайте также: Компрессор от тонометра производительность
| Режим работы предприятия | Экономия электроэнергии | |
| Группа 1. 64% предприятий | 3-х сменная работа, большое потребление в дневные смены, слабое потребление в выходные дни. | 38% |
| Группа 2. 28% предприятий. | 2-х сменная работа, нет потребления в выходные, потребление сильно меняется в течение дня | 29% |
| Группа 3. 8% предприятий. | 2-х сменная работа, постоянное потребление на уровне 60% от максимальной производительности | 14% |
Как видно из таблицы, наибольший эффект при использовании «частотника» по сравнению с компрессором, имеющим традиционную систему управления «нагрузка – холостой ход – остановка» был получен лишь на предприятиях, где потребление существенно меняется в течение дня. Там, где оно более-менее постоянно, эффективность применения «частотника» оказалась значительно ниже. Понятно почему: ведь при загрузке обычного компрессора стремящейся к 100 % время работы на холостом ходу сводится к минимуму.
Рассмотрим подробнее типовой образец аргументации в пользу компрессора с частотным приводом. В качестве примера анализируется работа винтового компрессора с электродвигателем мощностью 60 кВт и максимальным давлением 10 бар, загруженным на 70% с годовой наработкой 4000 часов. Сообщается, что при замене этого компрессора на аналогичный «частотник» годовая экономия электроэнергии составит 78926 кВт*час или «частотник» окажется экономичнее на 33%.
Видео:Настройка частотного преобразователя под компрессор СО-7БСкачать
78926 кВт*час берутся из расчета:
— экономия за счет минимизации времени холостого хода – 48000 кВт*час (60,82% от общей экономии);
— отсутствие потерь из-за разгрузки внутренней системы компрессора (ресивера воздушно-масляного сепаратора) – 806,4 кВт*час (1,02%);
— экономия за счет отсутствия «перекачки» пневмосистемы по давлению – 15120 кВт*час (19,16%);
— экономия из-за меньших утечек из пневмосистемы – 5400 кВт*час (6,84%);
— экономия за счет отказа от ременной передачи и замены ее прямой (электродвигатель – муфта – винтовой блок) – 9600 кВт*час (12,16%).
Далее, приводится методика расчета указанных «процентов экономии». И при анализе предложенных расчетных формул возникает ряд вопросов.
Во-первых, почему при загрузке компрессора на 70% время холостого хода составляет 30%? Ведь винтовой компрессор работает в режиме «нагнетание – холостой ход – остановка (режим ожидания)». В методике расчета время ожидания по какой-то причине совершенно отсутствует, то есть почему-то предполагается, что компрессор вообще не останавливается во время работы?
Во-вторых, расчет экономии за счет минимизации времени холостого хода строится на предположении, что «средняя частота разгрузок 20 раз в час». Предположение более чем спорное. В момент пуска компрессора электрическая нагрузка значительно увеличивается. По этой причине столь частых включений-выключений стараются избегать. Интересно, что об этом же пишет сам автор: «… обмотки электродвигателя приходится изготавливать с учетом этих больших пусковых нагрузок, а также ограничивать допустимое количество запусков в час».
Большинство производителей компрессорного оборудования отмечают, что допустимое число включений в течение часа для компрессоров с мощностью электродвигателя от 37 до 75 кВт составляет 6-12 раз. Именно поэтому, утверждение о «средней частоте разгрузок 20 раз в час» выглядит немного странно?
Таким образом, если учесть, что компрессор для пескоструя работает в режиме холостого хода все-таки не 30% времени, а несколько меньше, и ограничить частоту разгрузок (не более 10 раз в час), то полученное значение экономии электроэнергии за счет минимизации времени холостого хода – 48000 кВт*час – можно уменьшить в два раза.
Большие сомнения вызывает и последний пункт – экономия за счет отказа от ременной передачи. В данном случае, сравнение ременной и прямой передачи совершенно некорректно, так как существуют компрессоры с прямой передачей, но без частотного привода. И очень многие производители компрессорной техники имеют в своем модельном ряду компрессоры, как с прямой, так и с ременной передачей.
Читайте также: Компрессор рас 24 с pit
Что касается других пунктов экономии, то с ними можно согласиться.
Из рассмотренного выше следует, что годовая экономия электроэнергии может составить не 78926 кВт*час, а всего 45326,4 кВт*час. Получается, что «частотник» экономичнее не на 33%, а всего на 19% (что, кстати, отчасти согласуется с данными таблицы). А при увеличении загрузки более 70%, уменьшении времени холостого хода и числа включений в час, экономия может быть еще меньше.
Видео:Винтовой компрессор ДЭН-18Ш Оптим 18 кВт с частотникомСкачать
Таким образом, эффективность использования винтового компрессора с частотным приводом зависит от режима работы оборудования, потребляющего сжатый воздух, а фирмы-производители в рекламных целях нередко склонны завышать выигрыш от его использования.
По этой причине срок окупаемости проекта с «частотником» может существенно превысить декларируемые рядом производителей 1,5-2 года. Ведь срок окупаемости 1,5 года — это частный случай. Он возможен, например, при годовой наработке 6000 часов и среднем коэффициенте загрузки 60%. И при изменении параметров наработки и загрузки срок окупаемости также будет меняться.
Помимо использования «частотника» существуют и другие, нередко более простые решения, ведущие к той же цели – минимизации затрат на производство сжатого воздуха.
Прежде всего, уже упоминавшаяся децентрализованная система обеспечения сжатым воздухом. В этом случае вместо одного мощного поршневого компрессора, не всегда полностью загруженного, устанавливается несколько компрессоров с меньшей производительностью непосредственно на производственных участках. Здесь гораздо проще подобрать компрессор точно в соответствии с реальным потреблением воздуха. И если обеспечить ему загрузку на уровне не менее 80%, это в значительной степени нивелирует многие преимущества, которые сулит установка «частотника».
Другой интересный вариант – использование нескольких винтовых компрессоров, объединенных в единую сеть с общим пультом управления. При пиковых нагрузках система компрессоров работает полностью, а при уменьшении потребления воздуха один или несколько компрессоров автоматически отключаются. Данное техническое решение также позволит получить реальную экономию электроэнергии.
Кроме того, установка нескольких, например, четырех обычных винтовых компрессоров, объединенных в систему с общим управлением, позволит помимо сокращения энергопотребления обеспечить столь необходимый резерв сжатого воздуха в случае выхода из строя одного компрессора. В этом случае, общая производительность компрессоров уменьшится всего на 25%, в то время как выход из строя одного «частотника» полностью остановит все производство. Попробуйте оценить возможные убытки от каждого дня простоя всего производственного оборудования и сравнить их со стоимостью сэкономленной электроэнергии. На некоторых предприятиях простой в 2-3 дня принесет потери, превышающие размер годовой экономии электроэнергии.
Так все-таки, быть или не быть компрессорам с частотным приводом? Конечно, быть! Преимущества «частотника» очевидны, особенно если их правильно использовать. Например, очень перспективным представляется техническое решение, при котором компрессор с частотным приводом работает в паре с обычным компрессором для СТО.
Вместе с тем, следует отметить, что не стоит воспринимать «частотник» в качестве универсального средства для решения проблем энергосбережения! Компрессор с частотным приводом имеет смысл приобретать только после приведения в порядок всей пневмосистемы предприятия: проведения децентрализация и устранения утечек из пневматических магистралей. Надо также учесть, что начальные инвестиции на проект с «частотником» в 1,3-1,5 раза выше, чем на проект с обычным компрессором, и чтобы окупить эту разницу тоже требуется время.
В заключение, потребителям компрессорного оборудования хочется напомнить старинную поговорку – «не все золото, что блестит». Поэтому, перед тем, как приобретать «частотник» следует хорошенько взвесить все «за» и «против» и только после этого сделать выбор.
Видео:Работа ЧРП серии Р700 с воздушным компрессоромСкачать
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
📹 Видео
Винтовой компрессор с частотным преобразователем. Нужен он или нет?Скачать
Компрессор 380в к сети 220в через частотник.Скачать
Компрессор СО-7Б и частотный преобразователь Скиф 5,5КВтСкачать
Подключение компрессора 380V к сети 220V через частотный преобразователь ZW-BT1 1.5KW 2HPСкачать
Частотный преобразователь на 4кВт с АлиЭкспресс (дешевый да еще и 380 умеет делать)Скачать
Восьмикрут (народный частотник) с компрессором и двигателем 5,5кВтСкачать
Самодельный компрессор под управлением частотного преобразователя NFlixin 9600Скачать
Трехфазный компрессор FoxWeld AEROMAX 550/100 HP подключение и первый запускСкачать
Как выбрать частотный преобразователь. 1 ЧастьСкачать
Обзор доработки компрессора СО - 7БСкачать
А разница в цене вот почему! Где купить преобразователь частоты, у местных или на Алиэкспресс?Скачать
Что за фокусы? Старый компрессор СО7Б на 380 от сети 220 вольт.Скачать
Выбираем частотный преобразователь. Где и почему.Скачать
Запуск компрессора Кратон от частотного преобразователя XSY-АТ1 2.2kw.Скачать
