Taajuusmuuttajaohjatut (VSD) paineilmakompressorit

Säädettävänopeuksisella käytöllä (VSD) varustettu ilmakompressori säätää kompressorin käyttönopeuden automaattisesti paineilman tuotannon mukaan. VSD-kompressorit on suunniteltu toimintoihin, joissa paineilman tarve vaihtelee, kuten laitoksiin, joissa käytetään eri prosesseja tai useita vuoroja, jolloin virtauksen tarve kasvaa ja pienenee koko päivän ajan.

Verrattuna kiinteänopeuksisiin kompressoreihin, jotka toimivat vain täydellä nopeudella, VSD-kompressorit tarjoavat useita etuja:

• Koska VSD-kompressori käy vain tarvittaessa, se pienentää energiakustannuksia – tavallisesti se riittää korvaamaan VSD-tekniikkaan tehdyt lisäinvestoinnit.
• VSD-kompressorin voi käynnistää tai pysäyttää paineenalaisena. Kun kevennystä ei tarvita, sekä aikaa että energiaa säästyy.
• Tyhjäkäynnille ei hukata aikaa.
• Normaalioloissa ei tapahdu ulospuhallusta.
• Käynnistyksen yhteydessä ei tule ylimääräisiä virtapiikkejä, joista sähköyhtiöt saattavat laskuttaa erikseen.
• Paineilmajärjestelmän paine on tasaisempi ja pienempi, mikä minimoi vuodot

Suurin osa (noin 70 %) teollisuuskompressorin kokonaiskäyttökustannuksista ei ole itse laitteisto. Se on kompressorin käyttämä energia. VSD-kompressori maksaa enemmän kuin muuten identtinen kiinteänopeuksinen kompressori, mutta lisäinvestointi saadaan yleensä takaisin energiansäästöjen avulla. VSD-tekniikka voi alentaa kompressorin energiakustannuksia 35–50 % käyttökohteen ja kompressorin koon mukaan, joten VSD-kompressorin vuosittaiset säästöt voivat vaihdella sadoista dollareista kymmeniin tuhansiin dollareihin.

Säästöt voivat olla niin merkittäviä, että hallitukset ja sähkölaitokset voivat tarjota taloudellisia kannustimia, kuten alennuksia, verohyvityksiä tai korottomia lainoja, jotta yrityksiä kannustetaan parantamaan energiatehokkaampaa VSD-tekniikkaa, joka auttaa vähentämään sähkön kokonaiskulutusta ja minimoimaan äkilliset kysyntäpiikit.

Ratkaiseva tekijä on moottorin ja elementin muodostama voimansiirtojärjestelmä. Säädettävänopeuksinen käyttö toimii parhaiten ruuvikompressoreissa, koska niiden virtausnopeus ja tehonkulutus määrittyvät suoraan suhteessa nopeuteen. Tämän vuoksi moottorin nopeuden muutos vaikuttaa ruuvielementteihin ja lopulta myös tuotettuun paineilmaan. Taajuusmuuttajaohjatun kompressorin sähkömoottori on erityisesti suunniteltu tähän säätyvänopeuksiseen käyttöön ja sen jäähdytysominaisuudet ovat erinomaiset myös hitaammilla kierrosnopeuksilla. Sähkömoottorit ovat erittäin energiatehokkaita koko säätöalueella.

Jotkin teollisuusprosessit ovat yhdenmukaisia käytössä, joten oikein mitoitettu kiinteänopeuksinen kompressori pystyy vastaamaan paineilman tarpeeseen luotettavasti ja tehokkaasti. Jos tarve pysyy vakiona 5–10 %:ssa vapaan ilmantuoton kokonaisvirtausnopeudesta, kiinteänopeuksisen kompressorin hyötysuhde voi olla suurempi kuin säädettävänopeuksisen kompressorin. Tärkeää on, että VSD-kompressoria ei ole suunniteltu toimimaan jatkuvasti täydellä nopeudella. Jos näin käy, invertterin vaihtohäviöt johtavat pienempään energiatehokkuuteen kuin muuten identtinen kiinteänopeuksinen kompressori.