Compressor

Info

 

Het is mogelijk om energie te besparen via een goede aansturing/dimensionering van het compressorpark. Een over gedimensioneerde compressor zal meer energie verbruiken dan noodzakelijk. Het specifiek vermogen is een goede maatstaf om de efficiëntie van de persluchtopwekking te kwantificeren. Het specifiek vermogen wordt gedefinieerd als de verhouding tussen het benodigde vermogen (= het volledige elektrische vermogen om de perslucht de produceren en te behandelen) en het uitgaand normaaldebiet.

SpecifiekVermogen

 

Een klein specifiek vermogen wilt zeggen dat het uitgaand normaal debiet groot is terwijl de compressor weinig energie verbruikt. Onderstaande figuur toont de theoretische limiet van het specifiek vermogen indien de compressor perfect isotherm zou werken (temperatuur van de lucht blijft constant tijdens de compressie) en wanneer de compressor adiabatisch zou werken (perfect geïsoleerd). Deze theoretische grenzen vormen de ondergrens voor een reële compressor.

grafiekSpecifiekVermogen

Bron: Druckluft effizient

 

Uit de figuur kan men onder andere afleiden dat bij stijgende uitgangsdruk het specifiek vermogen zal stijgen. Het instellen van een lagere werkingsdruk zal dus energiebesparend werken.  (Meer over de energiewinst bij drukverlaging kan men vinden op volgende pagina ).

Een slecht gedimensioneerde compressor maakt de opwekking van perslucht duurder. Een onder gedimensioneerde compressor zal werken in deellast. Er zijn verschillende manieren mogelijk om de compressor in deellast te laten opereren. Compressoren zorgen ervoor dat de werkingsdruk in het persluchtnet binnen bepaalde limieten blijft. We bespreken hieronder drie veelgebruikte technologieën om dit te verwezenlijken.

Start-stop wordt voornamelijk bij zuigercompressoren gebruikt. Een zuigercompressor kan niet continu in vollast opereren, de compressor zou anders beschadigd geraken. Wanneer de werkingsdruk bereikt is zal de compressor volledig uitschakelen. Wanneer een bepaalde minimum grens wordt overschreden zal de compressor weer opstarten. Start-stop regeling heeft als groot nadeel dat de persluchtdruk een grote variatie (typisch 1 bar drukvariatie) zal ondervinden aangezien de compressor niet snel aan- en afgeschakeld kan worden.

De load-unload regeling is een tweede type regeling die voornamelijk bij schroefcompressoren wordt toegepast. Het compressorelement blijft draaien maar wordt afgekoppeld van het persluchtnet. Het voordeel van deze methode is dat de compressor onmiddellijk terug ingeschakeld kan worden. Het grote nadeel is het energieverbruik, tijdens unload regime zal de compressor nog steeds 30-40% van zijn nominaal vermogen verbruiken. Indien de compressor een groot deel van de tijd in unload regime werkt zal dit uiteraard nefast zijn voor zijn specifiek vermogen.

Het meest energiezuinige alternatief is de variabele toerental compressoren. Dit type compressor zal het toerental van de compressor wijzigen. Een variabel toerental compressor zal typisch het meest efficiënt zijn tussen 50 en 70 procent van zijn maximaal debiet. Onderstaande figuur werd een variabele toerental schroef compressor opgemeten als voorbeeld opgemeten bij een overdruk van 7 bar.VSDGrafiek

Wanneer de compressor lager dan 30% van zijn maximaal toerental werkt wordt het specifiek vermogen snel zeer hoog. Een overdimensionering van een VSD kan snel de productie van perslucht duurder maken.