Sprężarki powietrza z napędem o zmiennej prędkości obrotowej

Sprężarka z napędem o zmiennej prędkości obrotowej (VSD) w czasie rzeczywistym automatycznie dostosowuje swoją prędkość pracy do zapotrzebowania na sprężone powietrze. Sprężarki VSD są przeznaczone do pracy w miejscach, w których występują wahania zapotrzebowania na sprężone powietrze, takich jak zakłady stosujące różne procesy lub pracujące na wiele zmian, co w ciągu dnia powoduje cykliczny wzrost i spadek zapotrzebowania na przepływ.

W porównaniu ze sprężarkami o stałej prędkości obrotowej, które pracują zawsze z pełną prędkością, sprężarki VSD oferują szereg korzyści:

• Sprężarka VSD pracuje tylko wtedy, gdy jest potrzebna, co pozwala obniżyć koszty energii — zwykle na tyle, że zapewnia to zwrot dodatkowych wydatków na technologię VSD.
• Sprężarkę VSD można włączyć/wyłączyć przy pełnym ciśnieniu w instalacji. Nie ma potrzeby odciążania, co pozwala na oszczędzanie czasu i energii.
• Nie ma straty czasu na pracę na biegu jałowym.
• Podczas normalnej pracy nie występują straty na wydmuchu.
• Firmy unikają kar za prąd szczytowy przy rozruchu nakładanych przez dostawców energii.
• Ciśnienie w układzie powietrza jest bardziej stałe, a także niższe, co minimalizuje wycieki

Największym składnikiem (około 70%) całkowitego kosztu posiadania przemysłowej sprężarki powietrza nie jest sprzęt, tylko energia elektryczna. Sprężarka VSD kosztuje więcej niż ta sama sprężarka z napędem o stałej prędkości obrotowej, ale dodatkowe inwestycje początkowe zwykle zwracają się dzięki oszczędnościom energii. W zależności od zastosowania i wielkości sprężarki technologia VSD może obniżyć koszty energii zużywanej przez sprężarkę o 35% do 50%, dzięki czemu roczne oszczędności mogą sięgnąć od setek dolarów do dziesiątek tysięcy dolarów.

Oszczędności energii mogą być tak znaczne, że rządy i dostawcy energii mogą oferować programy zachęt, takie jak rabaty, ulgi podatkowe lub nieoprocentowane pożyczki, aby zachęcić przedsiębiorstwa do modernizacji urządzeń przez zastosowanie technologii VSD i w ten sposób zmniejszyć ogólne zużycie energii elektrycznej oraz zminimalizować nagłe skoki zapotrzebowania.

Cała magia tkwi w układzie przeniesienia napędu — sposobie połączenia silnika i elementu sprężającego. Technologia napędu o zmiennej prędkości obrotowej najlepiej sprawdza się w przypadku obrotowych sprężarek śrubowych, ponieważ ich przepływ i pobór mocy są praktycznie proporcjonalne do prędkości obrotowej. W miarę jak silnik dostosowuje prędkość, robią to także elementy śrubowe, a w wyniku tego dostarczana jest odpowiednia ilość sprężonego powietrza. Użyty silnik elektryczny został opracowany specjalnie do tego zastosowania, a szczególną uwagę zwrócono na wymagania w zakresie chłodzenia oraz sprawności w całym zakresie prędkości.

Niektóre procesy przemysłowe przebiegają w sposób jednolity, dzięki czemu sprężarki o stałej prędkości obrotowej i odpowiedniej wielkości mogą niezawodnie i wydajnie sprostać zapotrzebowaniu na sprężone powietrze. Tam, gdzie zapotrzebowanie pozostaje stale w zakresie od 5% do 10% całkowitego wydatku sprężarki, model o stałej prędkości obrotowej może zapewnić wyższą wydajność niż sprężarka z napędem o zmiennej prędkości obrotowej. Co ważne, sprężarka VSD nie jest zaprojektowana do pracy ciągłej z pełną prędkością. W takim przypadku straty na przełączaniu falownika skutkują niższą efektywnością energetyczną niż w przypadku sprężarek o stałej prędkości obrotowej.