Что такое переходные потери компрессора, и почему они имеют большое значение?

Под понятием «переходные потери» подразумевается энергия, которую потребляет компрессор без производства готового к использованию сжатого воздуха, когда он переключается между рабочими этапами. Это понятие отражает потерю энергии. Для традиционного компрессора с постоянной частотой вращения эти потери могут составлять до 20% от общего энергопотребления. Переходные потери двухскоростных винтовых компрессоров являются минимальными. Компрессоры с частотно-регулируемым приводом практически полностью исключают такие потери. 

Переходные потери характерны для компрессоров с постоянной частотой вращения. Это связано с тем, что они могут работать только с частотой вращения 100% и не запускаются при давлении в системе. 

Вот почему: 

• При запуске: при запуске двигателя сначала необходимо заполнить резервуар воздушно-масляного сепаратора. Клапан минимального давления открывается и начинает подавать сжатый воздух, только когда давление компрессора достигает 4 бар. До этого момента вся энергия, используемая для запуска машины, составляет переходные потери. 

• Полная нагрузка: когда потребление воздуха достигает максимума, компрессор работает с оптимальной эффективностью без потери энергии. 

• Сниженное потребление воздуха: при сниженном потреблении воздуха компрессор с постоянной частотой вращения переходит в режим разгрузки. Это происходит, когда двигатель работает с максимальной частотой вращения без подачи воздуха, что относится к чистой потере энергии. Однако при переходе от нагрузки к разгрузке компрессор с постоянной частотой вращения испытывает дополнительные переходные потери. Впуск закрывается, а давление в воздушно-масляном сепараторе сбрасывается до 1/2 бар. Причина заключается в том, что позднее компрессор не сможет перезапуститься, если система все еще будет находиться под давлением. Под понятием «потери на продувку» подразумевается энергия, необходимая для производства стравливаемого воздуха при таком сбросе давления. 

• Отключение и перезапуск: если потребление воздуха будет оставаться низким, в конечном счете компрессор с постоянной частотой вращения выключится. При увеличении расхода воздуха компрессор должен перезагрузиться, при этом цикл образования переходных потерь начнется заново.  

Двухскоростной компрессор значительно уменьшает переходные потери по сравнению с устройствами с постоянной частотой вращения. Это связано с тем, что во время разгрузки компрессор работает с минимальной частотой вращения и может запускаться, когда система находится под давлением. 

Как это работает: 

• При запуске: являясь полностью пустым, двухскоростной компрессор запускается практически так же, как и компрессор с постоянной частотой вращения. 

• Полная нагрузка: при пиковом потреблении воздуха компрессор работает с максимальной частотой вращения. Потеря энергии отсутствует, однако этот компрессор не демонстрирует оптимальную эффективность работы, в отличие от модели с постоянной частотой вращения. 

• Сниженное потребление воздуха: при сниженном потреблении воздуха двухскоростной компрессор также переходит в режим разгрузки. Но в этом режиме он работает с минимальной частотой вращения, что позволяет значительно сократить потерю энергии. Кроме того, двухскоростной компрессор может запускаться под давлением, что также позволяет снизить потери на продувку. 

• Отключение и перезапуск: двухскоростной компрессор может запускаться под давлением. Это означает, что он может перезагрузиться быстрее, требуя для этого меньше энергии, чем компрессор с постоянной частотой вращения. 

В этой статье поясняется понятие переходных потерь компрессора, почему компрессоры с постоянной частотой вращения испытывают переходные потери и как двухскоростные компрессоры позволяют снизить эти потери. Расходы на электроэнергию обычно составляют 80% от общей стоимости компрессора, поэтому разница в эффективности значительно влияет на эксплуатационные расходы.