Wat zijn overgangsverliezen van compressoren en waarom zijn ze belangrijk?
Efficiëntie is belangrijk: uitleg over overgangsverliezen van compressoren
Er zijn 3 typen schroefcompressoren: vast toerental, twee toerentallen en variabele toerentalregeling (VSD). Overgangsverliezen van compressoren helpen het grote verschil in energie-efficiëntie tussen deze 3 typen te verklaren.
Wat zijn overgangsverliezen van compressoren?
De term overgangsverliezen verwijst naar de energie die een compressor verbruikt zonder bruikbare lucht te produceren tijdens het wisselen tussen bedrijfsfasen. Het is een term die duidt op energieverspilling. Voor een traditionele compressor met vast toerental kunnen deze verliezen oplopen tot 20% van het totale energieverbruik. Schroefcompressoren met twee toerentallen hebben slechts minimale overgangsverliezen. Compressoren met variabele toerentalaandrijving elimineren deze vrijwel volledig.
Wat zijn overgangsverliezen?
Overgangsverliezen in compressoren met vast toerental versus compressoren met twee toerentallen
In dit artikel kijken we naar de 2 compressortypen waarvoor overgangsverliezen een rol spelen: compressoren met vast toerental en compressoren met twee toerentallen. We zullen ook uitleggen waarom compressoren met een vast toerental de overgangsverliezen maar zeer gering zullen verminderen, hoe efficiënt ze ook zijn. En we zullen laten zien hoe twee toerentallen erin slagen deze verspilling van energie aanzienlijk te beperken.
Overgangsverliezen in compressoren met vast toerental
Overgangsverliezen zijn inherent aan compressoren met vast toerental. Dat komt doordat ze alleen kunnen werken bij een motortoerental van 100% en omdat ze niet kunnen opstarten tegen een systeem onder druk.
Dit is de reden:
Bij het opstarten: Wanneer de motor start, moet het lucht-/olieafscheidervat eerst worden gevuld. Pas wanneer de compressor een druk van 4 bar bereikt, gaat de minimumdrukklep open en begint perslucht te leveren. Tot dat moment valt alle energie die wordt gebruikt om de machine te starten onder overgangsverliezen.
Vollast: Wanneer de vraag maximaal is, draait de compressor met optimaal rendement. Geen energieverspilling hier.
Lagere luchtbehoefte: Wanneer de vraag afneemt, gaat een compressor met vast toerental op nullast draaien. Dit is wanneer de motor op het maximale toerental draait zonder lucht te produceren, puur energieverlies. Bij de overgang van belast draaien naar draaien op nullast ondervindt een compressor met vast toerental echter extra overgangsverliezen. Wanneer de inlaat sluit, wordt de lucht/olieafscheider ontlucht tot 1/2 bar. Dit omdat de compressor later niet weer kan opstarten terwijl deze nog onder druk staat. De term afblaasverliezen verwijst naar de energie die nodig is om deze afgeblazen lucht te produceren.
Uitschakelen en opnieuw starten: Wanneer de vraag laag blijft, zal een compressor met vast toerental uiteindelijk uitschakelen. Wanneer de luchtstroming stijgt, moet de compressor opnieuw opstarten, zodat ook de cyclus van overgangsverliezen helemaal opnieuw begint.
Overgangsverliezen in compressoren met twee toerentallen
Een compressor met twee toerentallen reduceert overgangsverliezen met dubbele cijfers in vergelijking met compressoren met vast toerental. Dat komt doordat deze bij een minimaal toerental draait tijdens nullast en kan starten tegen een systeem onder druk.
Zo werkt het:
Bij het opstarten: Als we beginnen met een volledig lege compressor, start een compressor met twee toerentallen op bijna dezelfde manier op als een compressor met vast toerental.
Vollast: Wanneer de vraag de piek bereikt, draait de compressor op het maximale toerental. Geen energieverspilling, maar ook geen echte winst in vergelijking met een compressor met vast toerental.
Lagere luchtbehoefte: Wanneer de vraag daalt, gaat een compressor met twee toerentallen ook op nullast draaien. Maar tijdens de nullast draait deze met een minimumtoerental om energieverspilling aanzienlijk te verminderen. Bovendien zal een eenheid met twee toerentallen afblaasverliezen tot een minimum beperken door de mogelijkheid onder druk te starten.
Uitschakelen en opnieuw starten: Een compressor met twee toerentallen kan onder druk starten. Dit betekent dat deze sneller opnieuw kan opstarten en minder energie nodig heeft dan een compressor met vast toerental.
De kosten van overgangsverliezen van compressoren
In dit artikel is het concept van overgangsverliezen van compressoren uitgelegd, waarom compressoren met vast toerental deze verliezen hebben en hoe compressoren met twee toerentallen deze verlagen. Omdat energiekosten doorgaans 80% van de totale kosten van een compressor uitmaken, heeft dit verschil in efficiëntie een grote invloed op de bedrijfskosten.