事実確認：VSD コンプレッサー装置は通常、定速マシンよりも効率的ですがそれだけでは語れない面もあります。
最大60%の省エネを実現するには、最高のコンポーネントと最もスマートな動作原理を備えた機械が必要です。このためメーカーごとに異なるアプローチを取っています。従って、購入するコンプレッサーの内部構成とその仕組みを知っておくと便利です。
例えばアトラスコプコでは、各々の可変速駆動 (VSD) エアコンプレッサーは高効率で設計されています。つまりモーター、エレメント、インバーター、制御装置、センサを使用して VSDマシンが提供できるメリットが最大限に活かされている事を意味しています。但しすべての VSD エアコンプレッサーがこれらの高品質コンポーネントを使用している訳ではありません。
これは始動/停止エネルギー損失を含む全体的な性能がどのように影響を受けるかを考慮することが重要です。エアコンプレッサーの所有コストと運用コストの最大 80%が電力コストであるため、動作原理の違いは運用コストに大きな影響を与える可能性があります。
事実：VSDコンプレッサーの始動/停止による損失は一般的です。
ご存知のように定速マシンではなく VSD を使用する主な利点は、エア需要に合わせてモータ速度を変動できることです。これにより圧縮エアの必要量が少ない場合でも電力消費量を削減できます。その結果、エア需要が低いときに VSD コンプレッサーを完全にオフにする必要はありません。その代わりにモーターが減速します。この仕組みにより定速マシンと比較してエネルギーを節約する事ができます。
ただし、エア需要がエレメントの最小速度を下回るまで減速した場合は、コンプレッサーのスイッチをオフにする必要があります。始動/停止による損失、より具体的には無負荷損失とブローオフ損失が影響を与える場所です。多くの VSD コンプレッサーは完全に停止になる前に無負荷状態になります。無負荷の間、モーターは空気を生成せずに動作する為、エネルギーの無駄となります。
同時にマシンを停止する為にエアはブローオフ(エア排出)されます。これはVSDコンプレッサーに圧力がかかった状態では再起動できないためです。こうしたアンロード(無負荷運転)やブローオフ(エア排出)によるエネルギー損失は、VSDコンプレッサーの仕組みに組み込まれており、避けることができません。そして瞬く間にコストが累積されてしまいます。
アトラスコプコの VSD コンプレッサーは頻繁な起動/停止による大きなエネルギー損失が発生しません。インレットバルブが完全に閉じ内部圧力を維持しながらマシンを停止します。その結果、無負荷時の損失がなくなる事でブローオフ損失が大幅に減少します。これは完全に減圧する必要がないためです。従ってエア需要の増加に追従対応するために必要なエネルギーは少なくて済みます。アトラスコプコの VSD コンプレッサーはよりダイナミックかつ、正確に適切な圧力を生成する性能を有しています。
他社VSDコンプレッサーよりも低い圧力設定で運転できる事もエネルギー損失に大きな違いをもたらします。またアトラスコプコのコンプレッサーはすばやく再起動できるため、生産性の向上にもつながります。これは運用コストと所有コストの両方に影響を及ぼします。
誤解：VSDコンプレッサーは全て同じ技術を搭載
VSDコンプレッサーに採用されている技術は動作原理に加えて、メーカーによって大きく異なります。ドライブトレインにインバーターを追加するだけの機械もあれば、さらに革新的なマシンもあります。アトラスコプコではエレメントとインバータに独自の技術を採用しています。更にアトラスコプコのVSDコンプレッサーには最高の IE 効率等級を備えたモーターが搭載されています。
更に性能を最大限に引き出す為には、エアコンプレッサーメーカーが最新のツールに投資することが重要と考えております。例えばアトラスコプコの VSD コンプレッサーには、メンテナンス、信頼性、可用時間、エアコンプレッサー室の状態、全体的な性能を分析するクラウドベースのモニタリングシステムである SMARTLINK が用意されています。さらにアトラスコプコは台数制御盤を提供することで全てがバランスよく動作するよう調整を図ります。これは複数のマシンをひとつのシステムとして連携させて運用するのに役立ちます。
VSDコンプレッサーへの投資に関するその他の検討事項
前述の通りVSDコンプレッサーの構成方法にはいくつかの種類があります。使用する環境によって最適な組み込み方が異なります。環境によっては高い防塵等級(IP54)の機器が必要な場合があります。更に熱、湿度などの動作条件を考慮することも重要です。全てのVSDコンプレッサーが過酷な環境に対応できるわけではない為、コンポーネント(構成品)が重要な要素となってきます。
更にVSDモータはインバーターを使用して速度を調整する為、これを実行する方法はさまざまです。VSD コンプレッサーで最も一般的なモーターは、ロータリスクリューおよび内部永久磁石 (iPM) です。後者はスリップと熱損失を低減しエネルギー消費量を削減において最適です。
もう一つ考慮すべきことは、コンプレッサーのサイズと配置です。アトラスコプコのVSDコンプレッサーは、定速コンプレッサーや他社のVSD コンプレッサーよりも設置面積が小さく設計されているます。また一日中常に最高速度で稼働しているわけではない為、より静かです。これら双方の要因が周囲の熱と騒音の低減を意味し、より良い作業条件をもたらします。
サポートを受け承ります
全てのVSD コンプレッサーが同じではありません。実際VSDコンプレッサーの動作原理は大きく異なる場合があります。これは起動/停止による損失、オンボード技術(内蔵機能)、イノベーションに最も関連してきます。
VSDエアコンプレッサーなどの機器に投資する場合、長期的なサポートに力を入れているような信頼できるブランドを選ぶことが大切です。これはコンプレッサーの寿命が通常 8～10年程度であることを意味している為です。
コンプレッサーを初めて購入なされる場合でも、既存の機器を更新なされる場合でも、当社がお手伝いをします。弊社の専門家チームにいつでもお問い合わせください。
