เครื่องอัดอากาศมีแรงดันสูงหรือต่ำ ค่าไฟฟ้าคำนวณอย่างไร

ความสัมพันธ์พื้นฐานระหว่างแรงดันของเครื่องอัดอากาศกับการใช้พลังงานไฟฟ้า

ในการผลิตทางอุตสาหกรรม ค่าความดันลมที่ปล่อยออกจากเครื่องอัดอากาศมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับการใช้พลังงานไฟฟ้า โดยหลักการพื้นฐานคือ:ยิ่งความดันของไอเสียสูงขึ้น ก็ยิ่งใช้พลังงานไฟฟ้ามากขึ้นจากข้อมูลประสบการณ์ในอุตสาหกรรม ประมาณการได้ว่า เมื่อความดันลมที่ปล่อยออกจากเครื่องอัดอากาศเพิ่มขึ้น 1 บาร์ (ประมาณ 0. 1MPa) ซึ่งจะทำให้การใช้พลังงานเพิ่มขึ้นประมาณ 7% เนื่องจากการเพิ่มความดันต้องอาศัยเครื่องอัดอากาศทำงานหนักขึ้นในการบีบอัดก๊าซ ส่งผลให้โหลดของมอเตอร์และปริมาณการใช้ไฟฟ้าเพิ่มขึ้นโดยตรง

วิธีการคำนวณการใช้พลังงานไฟฟ้าขั้นพื้นฐานของเครื่องอัดอากาศ

ในการคำนวณผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงแรงดันต่อการใช้พลังงานไฟฟ้า ก่อนอื่นจำเป็นต้องทราบสูตรพื้นฐานในการคำนวณการใช้พลังงานไฟฟ้าของเครื่องอัดอากาศ โดยการใช้พลังงานพื้นฐานนั้นขึ้นอยู่กับกำลังไฟฟ้าที่มอเตอร์ใช้งานจริงและระยะเวลาการเดินเครื่องเป็นหลัก

• ปริมาณการใช้ไฟฟ้าพื้นฐาน (หน่วย)= กำลังไฟฟ้าที่ใช้งานจริง (kW) × เวลาในการทำงาน (ชั่วโมง)
• กำลังไฟฟ้าที่ใช้งานจริง: ต้องคำนึงถึงประสิทธิภาพของมอเตอร์ ประสิทธิภาพการส่งกำลัง รวมถึงสถานะการโหลดและภาวะไม่โหลดของอุปกรณ์ ในสภาวะโหลดเต็ม (โหลด) กำลังไฟฟ้าจะใกล้เคียงกับกำลังพิกัด ส่วนในสภาวะไม่โหลด (ไม่โหลด) กำลังไฟฟ้ามักอยู่ที่ประมาณร้อยละ 20 ถึง 30 ของกำลังพิกัด

การคำนวณปริมาณการใช้ไฟฟ้าที่เฉพาะเจาะจงต่อการเปลี่ยนแปลงของแรงดัน

เมื่อต้องการประเมินผลกระทบเชิงรูปธรรมของค่ากำหนดแรงดันเครื่องอัดอากาศที่ปรับเปลี่ยนต่อการใช้พลังงานไฟฟ้า สามารถทำการประมาณการได้ตามขั้นตอนดังต่อไปนี้:

• กำหนดข้อมูลอ้างอิง: บันทึกค่ากำหนดแรงดันปัจจุบันพร้อมกับปริมาณการใช้ไฟฟ้าเฉลี่ยต่อวันหรือกำลังงานการทำงานเฉลี่ยที่สอดคล้องกัน
• คำนวณค่าความแตกต่างของแรงดัน: คำนวณค่าความแตกต่างระหว่างแรงดันเป้าหมายกับแรงดันปัจจุบัน ตัวอย่างเช่น หากแรงดันลดลง 1 บาร์ ค่าความแตกต่างของแรงดันก็จะเท่ากับ 1 บาร์
• ค่าสัมประสิทธิ์ประสบการณ์การใช้งาน: ใช้ค่าสัมประสิทธิ์ทางอุตสาหกรรมที่ระบุว่า “เมื่อลดความดันลง 1 บาร์ จะช่วยประหยัดพลังงานได้ประมาณ 7%” ในการคำนวณ หากลดความดันลง 1 บาร์ ก็คาดว่าจะสามารถประหยัดพลังงานไฟฟ้าได้ราว 7% ในสภาวะการโหลดปัจจุบัน
• คำนวณปริมาณการใช้ไฟฟ้าโดยประมาณ: ค่าประมาณการใช้ไฟฟ้าใหม่ = ค่าใช้ไฟฟ้าเดิม × [1 – (ค่าความแตกต่างของแรงดัน × 7%)] ทั้งนี้ ควรทราบว่าการคำนวณดังกล่าวมุ่งเน้นไปที่การใช้พลังงานในสภาวะโหลดเป็นหลัก ส่วนผลประหยัดพลังงานโดยรวมในทางปฏิบัตินั้น จำเป็นต้องนำอัตราส่วนการโหลด–ยกเลิกโหลดของอุปกรณ์มาประกอบการคำนวณเชิงบูรณาการด้วย

การปรับปรุงการตั้งค่าแรงดันและข้อเสนอแนะด้านการประหยัดพลังงาน

เป้าหมายสุดท้ายของการคำนวณปริมาณการใช้ไฟฟ้าอย่างแม่นยำก็เพื่อให้ระบบทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด เพื่อลดการใช้พลังงานให้ต่ำที่สุดโดยยังคงรักษาความต้องการในการผลิตไว้ ขอแนะนำให้ดำเนินมาตรการดังต่อไปนี้:

• การประเมินความต้องการใช้ก๊าซอย่างแม่นยำ: ดำเนินการตรวจสอบอย่างรอบด้านเพื่อประเมินความต้องการแรงดันขั้นต่ำที่แท้จริงของอุปกรณ์ใช้งานก๊าซบริเวณปลายทางในโรงงานผลิต พร้อมทั้งหลีกเลี่ยงการปรับเพิ่มแรงดันท่อส่งรวมของระบบโดยไม่มีเหตุผลที่ชัดเจน
• ลดการสูญเสียแรงดันในระบบท่อ: ปรับปรุงและออกแบบระบบท่อส่งลมอัดให้มีประสิทธิภาพสูงสุด หมั่นทำความสะอาดตัวกรองเป็นประจำ ลดจำนวนข้อต่อโค้งของท่อและอุปกรณ์ควบคุมการไหลที่ทำให้เกิดแรงดันตก โดยจะช่วยลดการสูญเสียแรงดันระหว่างเครื่องอัดอากาศไปยังจุดใช้งานได้
• การจัดการการรั่วไหลของระบบการรั่วไหลของท่อส่งลมไม่เพียงแต่ทำให้เกิดการสูญเสียอากาศอัดเท่านั้น แต่ยังส่งผลให้ความดันในระบบลดลง ซึ่งบังคับให้เครื่องอัดอากาศต้องเพิ่มแรงดันลมออกเพื่อชดเชยการรั่วไหล ส่งผลให้เกิดการใช้พลังงานไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างไม่จำเป็น
• การนำเทคโนโลยีการปรับความถี่และการควบคุมแบบเชื่อมโยงมาใช้สำหรับสถานการณ์ที่มีความผันผวนของปริมาณการใช้ลมสูง ควรใช้เครื่องอัดอากาศแบบปรับความเร็วรอบหรือควบคุมการทำงานร่วมกันแบบรวมศูนย์ของอุปกรณ์หลายเครื่อง ซึ่งจะช่วยลดการสิ้นเปลืองพลังงานที่เกิดจากการเพิ่ม–ลดโหลดของอุปกรณ์อย่างถี่ถ้วนได้อย่างมีประสิทธิภาพ