สูตรคำนวณการใช้พลังงานไฟฟ้าของเครื่องอัดอากาศ

แนวคิดพื้นฐานในการคำนวณการใช้พลังงานไฟฟ้าของเครื่องอัดอากาศ

พลังงานไฟฟ้าที่ใช้โดยเครื่องอัดอากาศมักหมายถึงปริมาณพลังงานไฟฟ้าที่ชุดเครื่องอัดอากาศใช้ไปในช่วงเวลาหนึ่ง ในการคำนวณควรให้ความสำคัญกับการใช้วิธีการดังต่อไปนี้กำลังไฟฟ้าเข้าผลคูณระหว่างกำลังไฟฟ้ากับระยะเวลาการทำงาน; หากมีเพียงกำลังพิกัดหรือกำลังเพลา สามารถประเมินโดยคำนึงถึงอัตราการโหลดและประสิทธิภาพของมอเตอร์ร่วมด้วยได้

สูตรคำนวณการใช้พลังงานไฟฟ้าที่ใช้บ่อย

• คำนวณตามกำลังไฟฟ้าเข้า:E = P_in × t โดยที่ E คือปริมาณการใช้พลังงานไฟฟ้า มีหน่วยเป็น kWh; P_in คือกำลังไฟฟ้าเข้าของเครื่องจักร มีหน่วยเป็น kW; และ t คือระยะเวลาการทำงาน มีหน่วยเป็น h.
• โดยประมาณจากกำลังไฟฟ้าพิกัดและอัตราส่วนโหลด:E ≈ P_rated × L × t โดยที่ P_rated คือกำลังไฟฟ้าเข้าหรือกำลังไฟฟ้าพิกัด, L คืออัตราการโหลด ซึ่งสามารถประมาณได้โดยใช้อัตราส่วนระหว่างปริมาตรอากาศที่ปล่อยออกจริงกับปริมาตรอากาศที่ปล่อยออกพิกัด
• คำนวณจากกำลังบนเพลาและประสิทธิภาพของมอเตอร์:P_in ≈ P_shaft ÷ η_motor โดยที่ P_shaft คือกำลังบนเพลาของคอมเพรสเซอร์ และ η_motor คือประสิทธิภาพของมอเตอร์ไฟฟ้า
• คำนวณตามกำลังเฉพาะต่อหน่วยน้ำหนักและปริมาตรการระบายอากาศ:E ≈ b × Q × t โดยที่ b คือกำลังเฉพาะ ซึ่งมักใช้หน่วยเป็น kW/(m³/min)；Q คือปริมาตรการระบายอากาศจริง มีหน่วยเป็น m³/min; t คือระยะเวลาการทำงาน มีหน่วยเป็น h.

การใช้พลังงานไฟฟ้าต่อปริมาตรการระบายอากาศของหน่วย

หากต้องการประเมินระดับการใช้พลังงานไฟฟ้าของอากาศอัดต่อหนึ่งลูกบาศก์เมตร สามารถใช้สูตรแปลงหน่วยดังต่อไปนี้:

• การใช้พลังงานไฟฟ้าต่อปริมาตรก๊าซ:e = P_in ÷ (Q × 60) โดยหน่วยของ e คือ kWh/ m³ โดยที่ P_in มีหน่วยเป็น kW และ Q มีหน่วยเป็น m³/min.
• หากทราบค่ากำลังเฉพาะต่อหน่วยน้ำหนัก b แล้ว e ≈ b ÷ 60.

ตัวอย่างการคำนวณ

สมมติว่าเครื่องอัดอากาศเครื่องหนึ่งมีกำลังไฟฟ้าเข้าจริงเท่ากับ P_in และทำงานต่อเนื่องเป็นเวลา t ชั่วโมง ปริมาณการใช้พลังงานไฟฟ้าจะเท่ากับ P_in × t หากเครื่องจักรนี้มีค่ากำลังเฉพาะต่อหน่วย (specific power) เท่ากับ b และมีอัตราการผลิตลมจริงเท่ากับ Q ก็สามารถประมาณการใช้พลังงานไฟฟ้าได้ตามสูตร b × Q × t ในการเก็บข้อมูลเชิงสถิติจริง ขอแนะนำให้ยึดถือค่าที่บันทึกจากมิเตอร์ไฟฟ้าหรือเครื่องวัดกำลังไฟฟ้าเป็นหลัก

ปัจจัยหลักที่มีผลต่อการใช้พลังงานไฟฟ้า

• ความดันไอเสีย:ยิ่งตั้งค่าแรงดันสูงขึ้น พลังงานที่ต้องใช้ในการบีบอัดก็มักจะยิ่งมากขึ้น
• สถานะการดูดอากาศ:อุณหภูมิ ความชื้น และระดับความสะอาดของอากาศที่เข้าเครื่องอัดจะส่งผลต่อประสิทธิภาพการอัดอากาศ
• ความผันผวนของโหลด:การเพิ่มและถอดโหลดบ่อยครั้ง หรือการทำงานภายใต้ภาระต่ำเป็นเวลานาน อาจก่อให้เกิดความสูญเสียเพิ่มเติมได้
• การรั่วไหลและการสูญเสียแรงดัน:การรั่วไหลของท่อส่ง ตัวกรองอุดตัน และการลดลงของแรงดันในระบบท่อ ล้วนส่งผลให้การใช้พลังงานเพิ่มขึ้นทั้งสิ้น
• สถานะการบำรุงรักษา:ประสิทธิภาพการระบายความร้อน สภาวะการหล่อลื่น และสภาพของไส้กรองมีผลต่อประสิทธิภาพการทำงานของชุดเครื่องจักร

คำแนะนำการใช้งาน

ในการคำนวณการใช้พลังงาน ขอแนะนำให้บันทึกข้อมูลแยกเป็นรายชิ้น ได้แก่ เวลาการทำงาน กำลังไฟฟ้าเข้า ความดันลมออก อัตราการไหลของลม และสถานะการบำรุงรักษา สำหรับระบบคอมเพรสเซอร์อากาศที่ทำงานแบบขนานหลายเครื่อง สามารถคำนวณแยกตามแต่ละชุดเครื่องแล้วค่อยสรุปรวม เพื่อให้ง่ายต่อการระบุจุดที่มีการใช้พลังงานสูงและพื้นที่สำหรับการประหยัดพลังงาน