Kompressorin ohjaimet ja miten parantaa paineilmajärjestelmän tehokkuutta

Keskeinen ero on se, että kompressoriohjaus keskittyy yksittäisten kompressorien säätöön, kun taas kompressorijärjestelmät ovat mukana useiden kompressorien koordinoinnissa jotta ne toimivat tehokkaasti yhdessä. Molemmat ovat välttämättömiä energian säästämiseksi ja järjestelmän sujuvan toiminnan varmistamiseksi. 

Järjestelmän ohjaus ja kompressorityypin valinta ovat tärkeimmät järjestelmän suorituskykyyn ja tehokkuuteen vaikuttavat tekijät. Kompressoritekniikka on kehittynyt sisältämään käynnistys/pysäytys-, kuormitus/kevennys-, imuilman modulointi- ja muut ohjaimet, kun taas sähkömoottoreita ja ohjaimia on kehitetty vastaamaan tarkan ohjauksen vaatimuksia. Käytettävissä on erikoismenetelmiä useiden kompressorien ohjaamiseen kiinteänopeuksisilla ja vaihtuvanopeuksisilla (VSD) kompressoreilla varustetussa järjestelmässä.

Käytettävissä on useita kompressoriohjaimia, kuten:

Käynnistys- ja pysäytysjärjestelmä kytkee kompressoria ajavan moottorin päälle ja pois päältä lähtöpaineen mukaisesti ja sopii parhaiten pieniin käyttöjaksoihin enintään18 kW:n tehoille. 

Kuormituksen/kuormituksen ohjaus soveltuu lähes kaikentyyppisille kompressoreille ja vaatii painesäiliötilavuutta, kompressorin kytkemiseen kevennykselle kevennyspaineessa ja sen palauttamiselle täyteen kapasiteettiin, kun kevennyspainetta alhaisempi kuormituspaine on saavutettu.  

Modulaatio, joka tunnetaan myös nimellä sisääntuloventtiilin modulaatio, sovittaa kompressorin kapasiteettia ilmantarpeeseen kuristamalla ilman sisääntuloa paineen noustessa. Tämä menetelmä voi kuitenkin aiheuttaa huonoa tehokkuutta osakuormalla ja vaatii kohtuullisen suurta paineilmasäiliökapasiteettia.  

Kaksoisohjaus yhdistää modulaation ja kuormitus/ kevennys-ohjauksen, mikä parantaa osakuorman suorituskykyä ja vähentää paineilmasäiliön tilavuutta.  

VSD-ohjain säätää kompressorimoottorin nopeutta vastaamaan tarkasti ilmankäyttövaatimuksia. Tämä mahdollistaa paremman energiatehokkuuden ja osakuorman suorituskyvyn, koska kompressori voi toimia vaihtelevilla nopeuksilla kysynnän tyydyttämiseksi. 

Verkko-ohjaimet muodostavat viestintäketjun kompressoriohjainten välillä ja koordinoivat kompressoritoimintoja ilmankäytön optimoimiseksi. 

PLC:tä ja HMI:tä käytetään automaattisissa prosesseissa, ja ohjaimen nopeuden vaihtelut voivat vaikuttaa kompressorin ulostuloon. Kompressorin ohjausjärjestelmät pystyvät moduloimaan sisääntuloventtiiliä, kuristamaan kaasunottoa ja ylläpitämään tiettyä painetta varmistaen, että kompressorin teho vastaa odotuksia. Automaattiset laukaisut voidaan aktivoida, jos osa vikaantuu tai käyttöolosuhteet eivät olet turvalliset. Verkotettuja ohjaimia käytetään teollisuudenaloilla, jotka tarvitsevat enemmän kuin yhden kompressorin, yhden kompressorin ottaessa johtajan roolin muiden toimiessa tälle alisteisina. 

Ilmakompressorin tehokkuus riippuu suuresti käytetyistä ohjaustavoista, ja erityyppisille kompressoreille on olemassa useita menetelmiä. 

Öljytiivistetyille pyöriville ruuvikompressoreille imuventtiilin modulaatio, joka tunnetaan myös nimelllä moduloiva säätö, on ohjausmenetelmä, joka sovittaa kompressorin kapasiteettia ilmantarpeeseen kuristamalla ilman sisääntuloa paineen noustessa. Tämä menetelmä voi kuitenkin aiheuttaa huonon tehokkuuden osakuormalla ja vaatii merkittävän kokoisen paineilmasäiliön.

Kuormitus/kevennys-ohjaus toisaalta soveltuu lähes kaikentyyppisille kompressoreille ja vaatii paineilmasäiliötillavuutta, kytkiessään kompressorin kevennykselle kevennyspaineessa ja palauttaessaan täyteen kapasiteettiin, kun kevennyspainetta matalampi kuormituspaine on saavutettu.

Vaihtuvanopeuksiset ohjaimet muuttavat moottorin ja ilmapään nopeutta taajuusmuuttajan avulla, jolloin virtaus-tehosuhde on lähes suhteellinen osakuormalla.

Keskipakokompressoreissa ulospuhallusventtiili ja ohitusventtiili ovat perinteisiä vaihtoehtoja ilmantarpeen ja sakkauksen hallitsemiseksi, kun taas kevennyssäätö vähentää virrankulutusta 10–20 prosenttia täyden kuormituksen tehonkulutuksesta.