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
Obejrzyj ten film, aby dowiedzieć się więcej o technologii VSD
Oszczędność energii
Największą część kosztów związanych z użytkowaniem przemysłowej sprężarki powietrza – nawet do 70% – stanowi zużycie energii elektrycznej, a nie sam zakup urządzenia. Choć sprężarka VSD jest droższa od modelu z napędem o stałej prędkości, dodatkowy koszt zwykle szybko się zwraca dzięki niższemu zużyciu energii. W zależności od zastosowania i wielkości urządzenia technologia VSD może zmniejszyć zużycie energii nawet o 35–50%, co oznacza roczne oszczędności od kilkuset do nawet kilkudziesięciu tysięcy dolarów.
Oszczędności energii dzięki technologii VSD mogą być na tyle duże, że rządy i dostawcy energii oferują różne formy wsparcia – na przykład rabaty, ulgi podatkowe czy nieoprocentowane pożyczki. Celem jest zachęcenie firm do modernizacji sprzętu, ograniczenia zużycia prądu i zmniejszenia nagłych wzrostów zapotrzebowania na energię.
Zasada działania sprężarki VSD
Napęd o zmiennej prędkości obrotowej (VSD) pozwala oszczędzać energię, ponieważ reguluje obroty sprężarki za pomocą falownika. Zamiast pracować cały czas z pełną mocą – jak tradycyjna sprężarka ze stałą prędkością – sprężarka VSD Atlas Copco dostaje dokładnie tyle energii, ile w danej chwili potrzebuje. Czujniki mierzą ciśnienie w układzie, a sterownik automatycznie dostosowuje prędkość silnika do aktualnego zapotrzebowania na sprężone powietrze. Choć technologia jest zaawansowana, sama zasada działania jest prosta i bardzo skuteczna.
Układ napędowy VSD
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.
Silnik napędu VSD
Standardowe jednostki napędu VSD są wyposażone w silniki indukcyjne połączone z elementami śrubowymi za pomocą przekładni, ale w najnowszej odmianie technologii VSD zastosowano silnik z magnesami stałymi. W konstrukcji VSD+ silnik iPM współdzieli wirnik z elementami śrubowymi. Oznacza to, że jest to napęd bezpośredni, bardzo energooszczędny i cichy. Cały układ napędowy jest układem zamkniętym, w którym silnik i elementy są chłodzone olejem, co stanowi kolejny doskonały sposób na oszczędzanie energii. W porównaniu ze sprężarką pracującą na biegu jałowym sprężarki wyposażone w technologię iPM obniżają zużycie energii średnio o 50%. Nowa technologia charakteryzuje się także pionową konstrukcją, która w porównaniu z tradycyjnymi sprężarkami powietrza zmniejsza zajmowaną powierzchnię nawet o 55%.
Kiedy sprężarka VSD ma sens
Kiedy sprężarka VSD może nie mieć sensu
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.
Jak określić, czy sprężarka VSD ma sens
VSD oznacza napęd o zmiennej prędkości obrotowej. Za tymi literami kryje się technologia (falownik), która automatycznie dostosowuje prędkość obrotową silnika sprężarki do zapotrzebowania na sprężone powietrze w czasie rzeczywistym. Często pozwala to zaoszczędzić dużą ilość energii i pieniędzy. Dzięki temu e-bookowi dowiesz się, w jaki sposób urządzenie VSD może przynieść Ci wiele korzyści.
Czy chcesz omówić idealne rozwiązanie dla Twojej firmy? Skontaktuj się z jednym z naszych ekspertów, którzy z przyjemnością Ci pomogą!