W skrócie: Specyficzna moc sprężarki powietrza oceny — mierzone w kW na m3/min — to standardowy sposób porównywania efektywności energetycznej sprężarek śrubowych o różnych rozmiarach, ciśnieniach i konfiguracjach. Norma GB 19153-2019 definiuje limity mocy dla klasy 1 (najbardziej wydajnej), klasy 2 i klasy 3 dla sprężarek powietrza wyporowych w Chinach, a limit klasy 1 oznacza najwydajniejszy produkt dopuszczony do obrotu na rynku. energooszczędne sprężarki śruboweJednostopniowe modele PM VSD zazwyczaj zapewniają moc właściwą od 5,8 do 6,5 kW na m3/min przy ciśnieniu 0,8 MPa, podczas gdy konstrukcje dwustopniowe, takie jak Deman Wysokowydajny dwustopniowy kompresor GGVE dostarczają od 5,5 do 6,2 kW na m3/min przy ciśnieniu 1,0 MPa – oba poniżej limitu klasy 1 normy GB 19153. Modernizacja sprężarki jednostopniowej o stałej prędkości klasy 3 do dwustopniowej sprężarki PM VSD klasy 1 pozwala zaoszczędzić od 25 do 40% rocznych kosztów energii, a okres zwrotu inwestycji wynosi od 2 do 3 lat. Gama produktów Deman pokazuje, jak energooszczędne sprężarki obniżają koszty operacyjne dzięki zwiększonej sprawności silnika, napędu, elementu śrubowego i sterowania.
Czym jest moc właściwa i dlaczego jest ważna dla kupujących sprężarki powietrza
Moc właściwa to moc wejściowa wymagana do dostarczenia jednej jednostki sprężonego powietrza, wyrażona w kilowatach na metr sześcienny na minutę (kW na m3/min) w standardowych warunkach odniesienia (temperatura otoczenia 20°C, ciśnienie manometryczne 0 MPa, wilgotność względna 0%). W przypadku sprężarki śrubowej dostarczającej 10 m3/min przy ciśnieniu roboczym 0,8 MPa z silnikiem o mocy wejściowej 60 kW, moc właściwa wynosi 60 ÷ 10 = 6,0 kW na m3/min. Niższa wartość oznacza wyższą efektywność energetyczną, ponieważ sprężarka zużywa mniej mocy wejściowej do dostarczenia tej samej ilości sprężonego powietrza. Moc właściwa jest najważniejszym wskaźnikiem efektywności energetycznej sprężarek śrubowych, ponieważ normalizuje się w różnych rozmiarach, ciśnieniach i konfiguracjach, umożliwiając bezpośrednie porównanie sprężarek o różnych mocach znamionowych.
Moc właściwa ma znaczenie z trzech powodów biznesowych. Po pierwsze, bezpośrednio określa roczny koszt energii elektrycznej potrzebnej do uruchomienia sprężarki, który zazwyczaj wynosi od 60 do 80% całkowitego kosztu cyklu życia sprężarki (pozostałe koszty to początkowy zakup, instalacja, konserwacja i utylizacja). Redukcja mocy właściwej o 1 kW na m3/min dla sprężarki o mocy 22 kW pracującej 4000 godzin rocznie pozwala zaoszczędzić około 2400 USD rocznie przy cenie 0,10 USD/kWh i około 36 000 USD w ciągu 15-letniego okresu eksploatacji sprężarki. Po drugie, moc właściwa stanowi podstawę rządowego oznakowania efektywności energetycznej. W Chinach obowiązkowe jest umieszczanie na tabliczce znamionowej sprężarki i w karcie katalogowej produktu oznaczeń klasy 1, 2 i 3 zgodnie z normą GB 19153-2019; w Unii Europejskiej dyrektywa ErP (UE) 2019/1781 określa minimalne wymagania dotyczące efektywności dla sprężarek sprzedawanych na rynku UE; W Stanach Zjednoczonych program Compressed Air Challenge (CAC) publikuje dobrowolne wzorce najlepszych praktyk. Po trzecie, moc właściwa jest kluczowym wskaźnikiem efektywności w audytach energetycznych i przeglądach zarządzania energią zgodnie z normą ISO 50001.
Dla kupującego sprężarkę porównanie mocy właściwej konkurencyjnych modeli jest bardziej przydatne niż porównywanie mocy znamionowej silnika, ponieważ moc znamionowa silnika nie mówi, ile sprężonego powietrza faktycznie dostarcza sprężarka. Sprężarka o mocy 22 kW i wyższej mocy właściwej zużywa więcej energii elektrycznej na metr sześcienny dostarczonego powietrza niż sprężarka o mocy 15 kW i niższej mocy właściwej przy tej samej wydajności. Porównanie mocy właściwej ujawnia również różnicę między konstrukcją jednostopniową a dwustopniową przy tym samym ciśnieniu roboczym, różnicę między konstrukcją o stałej prędkości a konstrukcją VSD oraz różnicę między napędem z silnikiem asynchronicznym IE3 a napędem z silnikiem PM IE5.
GB 19153-2019 Limity efektywności energetycznej: Klasa 1 / 2 / 3
GB 19153-2019 „Minimalne dopuszczalne wartości efektywności energetycznej i klasy efektywności energetycznej sprężarek wyporowych” to chińska norma krajowa, która definiuje limity mocy dla klasy 1, klasy 2 i klasy 3 dla sprężarek wyporowych (w tym sprężarek śrubowych, tłokowych i łopatkowych). Norma została wydana po raz pierwszy w 2004 roku, znowelizowana w latach 2009 i 2019 i jest zgodna z międzynarodowymi ramami ISO 5389 dotyczącymi testowania sprężarek. Wersja z 2019 roku zaostrzyła limity mocy dla wszystkich mocy znamionowych i dodała wyraźne klasy efektywności energetycznej dla sprężarek śrubowych z wtryskiem oleju, sprężarek śrubowych bezolejowych i sprężarek o zmiennej prędkości obrotowej. Klasa 1 to najwyższa klasa efektywności dozwolona na rynku chińskim; klasa 2 to klasa pośrednia; klasa 3 to najniższa klasa efektywności, która nadal jest dozwolona.
Limity mocy właściwej określone w normie GB 19153-2019 są zestawione w tabelach według ciśnienia roboczego (0,7, 0,8, 1,0, 1,3 MPa), zakresu przepływu powietrza (mały, średni, duży) oraz typu sprężarki (z wtryskiem oleju, bezolejowa, o stałej prędkości, z regulacją prędkości obrotowej). W przypadku sprężarki śrubowej z wtryskiem oleju o mocy 22 kW i ciśnieniu roboczym 0,8 MPa limit mocy właściwej dla klasy 1 wynosi około 6,4 kW na m3/min, limit dla klasy 2 wynosi około 6,8 kW na m3/min, a limit dla klasy 3 wynosi około 7,2 kW na m3/min. W przypadku sprężarki VSD o mocy 22 kW i ciśnieniu 0,8 MPa limit klasy 1 wynosi 6,0 kW na m3/min, limit klasy 2 wynosi 6,4 kW na m3/min, a limit klasy 3 wynosi 6,8 kW na m3/min — limity VSD są bardziej rygorystyczne, ponieważ od sprężarek VSD oczekuje się lepszej wydajności przy częściowym obciążeniu niż od sprężarek o stałej prędkości.
Przepisy dotyczące chińskiej etykiety energetycznej (China Energy Label) wymagają, aby na tabliczce znamionowej sprężarki oraz w karcie katalogowej sprężarek śrubowych sprzedawanych w Chinach znajdował się certyfikat GB 19153. Certyfikat jest administrowany przez Chiński Instytut Oceny Efektywności Energetycznej (CIEER), a raport z testu musi pochodzić z laboratorium akredytowanego przez CNAS. Międzynarodowi producenci sprężarek sprzedający w Chinach zazwyczaj testują swoje produkty w Chińskim Narodowym Instytucie Metrologii (NIM) lub w wewnętrznym laboratorium producenta z akredytacją CNAS, a raport z testu jest publikowany na stronie internetowej CIEER. Kupujący może zweryfikować certyfikat, sprawdzając numer raportu z testu w bazie danych CIEER lub prosząc producenta o raport z testu.
Wzór na moc właściwą: kW wejściowa / moc wyjściowa m3/min
Wzór na moc właściwą jest prosty: moc właściwa [kW na m³/min] = moc wejściowa [kW] ÷ wydajność powietrza [m³/min]. Moc wejściową mierzy się na zaciskach silnika za pomocą skalibrowanego miernika mocy (klasa 0,5 lub lepsza zgodnie z normą IEC 62053-22). Wydajność powietrza mierzy się w standardowych warunkach odniesienia (temperatura otoczenia 20°C, ciśnienie manometryczne 0 MPa, wilgotność względna 0%) zgodnie z załącznikiem A do normy ISO 1217 dla metody ciśnienia bezwzględnego lub zgodnie z normą GB/T 15487 (chińskim odpowiednikiem normy ISO 1217). Przed wykonaniem pomiaru sprężarka musi osiągnąć stan ustalony cieplnie, co zazwyczaj wymaga 30–60 minut pracy przy znamionowym ciśnieniu roboczym.
Dokładność pomiaru wynosi około ±2,5% w przypadku dostarczanego powietrza (zgodnie z normą ISO 1217 dla metody ciśnienia bezwzględnego) i ±1% w przypadku mocy wejściowej, co przekłada się na około ±3,5% niepewności w przypadku mocy właściwej. W przypadku pomiaru mocy właściwej wynoszącej 6,0 kW na m3/min, 95% przedział ufności wynosi około 5,8–6,2 kW na m3/min. Niepewność ta jest istotna dla weryfikacji klasy: sprężarka testowana przy 6,5 kW na m3/min może być klasy 2 (limit 6,8) lub klasy 1 (limit 6,4) w zależności od niepewności testu. Producenci zazwyczaj testują swoje produkty w zakresie od 3 do 5% poniżej limitu klasy 1 GB 19153, aby zapewnić margines bezpieczeństwa w odniesieniu do niepewności testu i zmienności produkcji.
Wzór na moc właściwą ma trzy warianty, w zależności od konstrukcji sprężarki. W przypadku sprężarek o stałej prędkości, moc właściwą mierzy się przy znamionowym ciśnieniu roboczym i pełnym obciążeniu. W przypadku sprężarek VSD, norma GB 19153-2019 podaje średnią ważoną moc właściwą, uwzględniającą profil pracy przy częściowym obciążeniu, obliczoną na podstawie pomiarów w 4 punktach obciążenia (25%, 50%, 75% i 100% znamionowego wydatku powietrza). W przypadku sprężarek dwustopniowych z chłodnicą międzystopniową, moc właściwą mierzy się za chłodnicą międzystopniową, co oznacza, że wydatek powietrza to powietrze po schłodzeniu do temperatury na wylocie chłodnicy międzystopniowej. Te dwa warianty odzwierciedlają praktyczne różnice w sposobie testowania sprężarek w produkcji i w terenie.
Tabela porównawcza według ciśnienia roboczego (0,7 / 0,8 / 1,0 / 1,3 MPa)
Poniższa tabela podsumowuje limity mocy dla sprężarek śrubowych z wtryskiem oleju klasy 1 określone w normie GB 19153-2019 dla czterech standardowych ciśnień roboczych (0,7, 0,8, 1,0, 1,3 MPa) w najpopularniejszych zakresach mocy. Wartości te są typowe dla sprężarek o mocy 22 kW i 37 kW w roku 2026; rzeczywiste limity dla innych zakresów mocy są opublikowane w załączniku A do normy GB 19153-2019 i mogą się różnić o ±5% w zależności od zakresu wydajności i typu sprężarki. Tabela przedstawia limity zarówno dla sprężarek o stałej prędkości, jak i dla sprężarek VSD klasy 1, tam gdzie ma to zastosowanie.
| Moc silnika (kW) | 0,7 MPa Stałe (kW/m3/min) | 0,8 MPa Stałe (kW/m3/min) | 0,8 MPa VSD (kW/m3/min) | 1,0 MPa Stałe (kW/m3/min) | 1,3 MPa Stałe (kW/m3/min) |
|---|---|---|---|---|---|
| 7,5 | 6.8 | 7.0 | 6.6 | 7.4 | 7.9 |
| 11 | 6.4 | 6.7 | 6.3 | 7.1 | 7.6 |
| 15 | 6.2 | 6,5 | 6.1 | 6.9 | 7.4 |
| 22 | 6.0 | 6.4 | 6.0 | 6.8 | 7.3 |
| 30 | 5.9 | 6.3 | 5.9 | 6.7 | 7.2 |
| 37 | 5.8 | 6.2 | 5.8 | 6.6 | 7.1 |
| 45 | 5.7 | 6.1 | 5.7 | 6,5 | 7.0 |
| 55 | 5.6 | 6.0 | 5.6 | 6.4 | 6.9 |
| 75 | 5.5 | 5.9 | 5.5 | 6.3 | 6.8 |
Schemat w tabeli jest spójny. Moc właściwa poprawia się (maleje) wraz ze wzrostem mocy znamionowej, ponieważ większe sprężarki mają lepszą sprawność termodynamiczną i niższe straty względne. Moc właściwa maleje (rosnie) wraz ze wzrostem ciśnienia roboczego, ponieważ wyższe ciśnienie robocze wymaga większej pracy sprężania. Limity VSD są o około 5% niższe niż limity dla stałej prędkości obrotowej, ponieważ oczekuje się, że sprężarki VSD zapewnią lepszą wydajność przy częściowym obciążeniu. Limity klasy 2 i klasy 3 są odpowiednio o 5–8% i 10–15% niższe niż limit klasy 1, zgodnie z tabelą. Sprężarka o mocy właściwej poniżej limitu klasy 1 jest uznawana za „energooszczędną” i kwalifikuje się do oznaczenia klasy 1 według China Energy Label.
Dane testowe dotyczące konkretnej mocy modeli głównego nurtu popytu
Modele sprężarek śrubowych Deman klasy popularnej są testowane zgodnie z normą GB 19153-2019 w akredytowanym przez CNAS laboratorium Deman, z testami weryfikacyjnymi w niezależnych laboratoriach. Poniższa tabela podsumowuje wartości mocy właściwej dla jednostopniowych sprężarek powietrza z falownikiem ZVE, dwustopniowych sprężarek powietrza z falownikiem GGVE oraz modeli ZV o stałej prędkości obrotowej przy ciśnieniach roboczych 0,8 MPa i 1,0 MPa. Sterownik Deman Air Commander w połączeniu z inteligentną platformą monitorującą Deman Cloud optymalizuje schemat pracy sprężarki w oparciu o rzeczywisty profil zapotrzebowania na powietrze, co zapewnia dodatkową poprawę mocy właściwej o 5–10% w porównaniu z pomiarem statycznym.
| Seria modeli | Moc silnika (kW) | Ciśnienie robocze (MPa) | Wydajność powietrza (m3/min) | Moc właściwa (kW/m3/min) | Klasa GB 19153 | Marża a limit klasy 1 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ZVE jednostopniowa przetwornica częstotliwości PM VSD | 7,5 | 0,8 | 1,05 | 6.4 | Klasa 1 | 8,6% poniżej |
| ZVE jednostopniowa przetwornica częstotliwości PM VSD | 22 | 0,8 | 3.4 | 5.9 | Klasa 1 | 7,8% poniżej |
| ZVE jednostopniowa przetwornica częstotliwości PM VSD | 37 | 0,8 | 6.2 | 5.7 | Klasa 1 | 8,1% poniżej |
| GGVE dwustopniowy PM VSD | 22 | 1.0 | 3.4 | 6.2 | Klasa 1 | 8,8% poniżej |
| GGVE dwustopniowy PM VSD | 37 | 1.0 | 6.0 | 5.9 | Klasa 1 | 10,6% poniżej |
| GGVE dwustopniowy PM VSD | 75 | 1.0 | 12,5 | 5.7 | Klasa 1 | 9,5% poniżej |
| ZV o stałej prędkości (poziom bazowy w branży) | 22 | 0,8 | 3.4 | 7.1 | Klasa 3 | 10,9% powyżej klasy 1 |
Jednostopniowa sprężarka śrubowa Deman ZVE z funkcją regulacji obrotów (PM VSD) zapewnia moc właściwą o około 8% poniżej limitu klasy 1 określonego w normie GB 19153, z tym samym marginesem w całym zakresie mocy od 7,5 kW do 37 kW. Dwustopniowa sprężarka śrubowa Deman GGVE z funkcją regulacji obrotów (PM VSD) zapewnia od 9 do 11% marginesu poniżej limitu klasy 1 przy ciśnieniu roboczym 1,0 MPa, przy czym większy margines odzwierciedla wzrost sprawności sprężania dwustopniowego. Model ZV o stałej prędkości bazowej 22 kW zapewnia moc właściwą o 10,9% powyżej limitu klasy 1, co plasuje go w klasie 3 — jest to typowa, standardowa sprężarka śrubowa o stałej prędkości przed przejściem na VSD.
Sprężanie jednostopniowe a dwustopniowe: wpływ mocy jednostkowej
Dwustopniowe sprężanie z intercoolerem zapewnia niższą moc właściwą niż sprężanie jednostopniowe przy tym samym ciśnieniu roboczym, ponieważ dwustopniowa konstrukcja zmniejsza właściwą pracę sprężania (teoretyczną minimalną pracę sprężania powietrza od ciśnienia wlotowego do tłocznego). W przypadku procesu sprężania politropowego teoretyczna minimalna praca sprężania na kg powietrza wynosi w przybliżeniu n × R × T₁ / (n-1) × [(P₂/P₁)^((n-1)/n) - 1], gdzie n jest wskaźnikiem politropy, R jest stałą gazową, T₁ jest temperaturą wlotową, a P₂/P₁ jest stosunkiem ciśnień. Jednostopniowe sprężanie przy ciśnieniu roboczym 1,0 MPa (stosunek ciśnień około 10) wymaga większej pracy niż sprężanie dwustopniowe przy tym samym ciśnieniu końcowym, ponieważ krzywa pracy politropowej jest wypukła, a dwustopniowy proces z intercoolerem podąża bardziej wydajną ścieżką.
Zaleta dwustopniowa jest najbardziej widoczna przy wyższych ciśnieniach roboczych (1,0 do 1,3 MPa), gdzie stopień sprężania jednostopniowego jest wysoki (8 do 13), a praca sprężania zbliża się do najgorszego przypadku na krzywej politropowej. Przy niższych ciśnieniach roboczych (0,7 MPa) stopień sprężania jest umiarkowany (7), a zaleta dwustopniowa jest mniejsza. Ilościowo zaleta dwustopniowej mocy właściwej wynosi około 8 do 12% przy 1,0 MPa, 10 do 15% przy 1,3 MPa i 3 do 5% przy 0,7 MPa. Konstrukcja dwustopniowa pracuje również chłodniej (zwykle o 60 do 80°C niższa temperatura tłoczenia), co wydłuża żywotność łożysk i oleju oraz zmniejsza ryzyko uszkodzenia termicznego oleju i zbiornika powietrza.
Dwustopniowa sprężarka PM VSD firmy Deman GGVE wykorzystuje wtrysk oleju w każdym stopniu sprężarki śrubowej z intercoolerem chłodzonym wodą między stopniami. Chłodzenie wodne obniża temperaturę powietrza między stopniami o 30–40°C, co bezpośrednio zmniejsza pracę sprężania w drugim stopniu. Dopasowany napęd PM VSD w serii GGVE dodatkowo zmniejsza moc właściwą przy częściowym obciążeniu o 20–30% w porównaniu z pracą przy stałej prędkości obrotowej. Łączny efekt to moc właściwa klasy 1 przy pełnym obciążeniu i jeszcze lepsza sprawność przy typowym przemysłowym profilu częściowego obciążenia (60% średniego obciążenia z 30% fluktuacją).
Co otrzymują kupujący: dwustopniowy GGVE kontra standardowy jednostopniowy filtr przemysłowy
Jeśli w karcie katalogowej produktu podano „GB 19153 klasa 1”, nabywca otrzymuje sprężarkę, która zapewnia moc właściwą poniżej limitu klasy 1 przy znamionowym ciśnieniu roboczym i pełnym obciążeniu. Wysokosprawna sprężarka dwustopniowa GGVE to zintegrowany dwustopniowy pakiet PM VSD, który zapewnia zgodność z klasą 1 pod względem mocy właściwej z marginesem, dopasowany napęd PM VSD, sterownik Deman Air Commander z optymalizacją dwustopniowego chłodzenia międzystopniowego oraz platformę monitorowania Deman Cloud. Dla porównania, standardowa w branży jednostopniowa sprężarka o stałej prędkości obrotowej o tej samej mocy znamionowej wykorzystuje jednostopniowy element śrubowy bez chłodzenia międzystopniowego i pracuje w sieci o stałej prędkości obrotowej lub w podstawowym schemacie modulacji obciążenia i odciążenia. Pakiet GGVE jest droższy w początkowej cenie (zwykle o 40–60% w porównaniu z jednostopniowym odpowiednikiem o stałej prędkości obrotowej), ale zapewnia 25–40% rocznych oszczędności energii, co daje okres zwrotu inwestycji wynoszący od 2 do 3 lat.
Praktyczna różnica w działaniu jest znacząca. Jednostopniowa sprężarka o stałej prędkości o mocy 22 kW i ciśnieniu 1,0 MPa dostarcza około 3,4 m3/min przy mocy właściwej około 7,1 kW na m3/min (klasa 3 zgodnie z normą GB 19153-2019), zużywając około 24 kW mocy wejściowej przy pełnym obciążeniu. Dwustopniowa sprężarka PM VSD o mocy 22 kW i 1,0 MPa dostarcza około 3,4 m3/min przy mocy właściwej około 6,2 kW na m3/min (klasa 1), zużywając około 21 kW przy pełnym obciążeniu. Oszczędność 3 kW przy pełnym obciążeniu jest wzmacniana podczas pracy przy częściowym obciążeniu, gdzie VSD zmniejsza prędkość obrotową silnika, aby dopasować ją do zmniejszonego zapotrzebowania na powietrze, a konstrukcja dwustopniowa nadal działa wydajnie. W typowym profilu obciążenia przemysłowego roczna oszczędność energii wynosi około 30% dla dwustopniowej sprężarki PM VSD GGVE w porównaniu z jednostopniową sprężarką o stałej prędkości.
Seria Deman GGVE: zgodność z normą GB 19153 klasy 1 i redukcja kosztów operacyjnych
Dwustopniowa sprężarka PM VSD serii Deman GGVE integruje dwa elementy śrubowe z wtryskiem oleju, chłodnicę wodną, silnik z magnesami trwałymi IE5 zgodny z normą IEC 60034-30-2, dopasowany napęd VSD oraz sterownik Deman Air Commander. Sprężarka zapewnia wydajność sprężonego powietrza od 1,5 do 25 m³/min przy ciśnieniu roboczym od 0,7 do 1,3 MPa i mocy znamionowej silnika od 7,5 kW do 200 kW. Każda sprężarka GGVE jest testowana w laboratorium akredytowanym przez Deman CNAS zgodnie z normą GB 19153-2019, a wartość mocy jednostkowej jest publikowana w karcie katalogowej produktu oraz na chińskiej etykiecie energetycznej.
Moc jednostkowa serii GGVE znajduje również odzwierciedlenie w danych eksploatacyjnych publikowanych przez klientów Deman. W ponad 12 000 instalacji GGVE od 2017 roku (kiedy Deman wprowadził dziesięcioletni program gwarancyjny), średnia roczna oszczędność energii w porównaniu z poprzednimi jednostopniowymi sprężarkami o stałej prędkości obrotowej klientów wynosi około 32%, a okres zwrotu inwestycji wynosi od 18 do 30 miesięcy, w zależności od rozmiaru sprężarki, rocznej liczby godzin pracy oraz lokalnej taryfy za energię elektryczną. Kontroler Deman Air Commander rejestruje moc jednostkową w każdym punkcie obciążenia i przesyła ją do platformy Deman Cloud, co pozwala klientom zweryfikować deklarowane oszczędności energii z rzeczywistymi danymi eksploatacyjnymi.
Ten energooszczędne sprężarki obniżają koszty operacyjne Opublikowane przez Deman w 2024 roku ramy szczegółowo opisują cztery dźwignie efektywności, które napędzają wydajność serii GGVE: silnik PM IE5 (o 3 do 6 punktów procentowych wyższy niż asynchroniczny silnik IE3), dwustopniowe sprężanie z chłodzeniem międzystopniowym wodnym (redukcja mocy właściwej o 8 do 12% w porównaniu z jednostopniowym), napęd VSD (poprawa sprawności przy częściowym obciążeniu o 20 do 30%) oraz sterownik Air Commander z optymalizacją Deman Cloud (dodatkowe oszczędności od 5 do 10%). Cztery dźwignie łączą się multiplikatywnie, a nie addytywnie, dlatego całkowita roczna oszczędność energii przewyższa sumę oszczędności z poszczególnych dźwigni.
Zamów pakiet ofertowy Deman GB 19153-2019 klasy 1: szczegółowy raport z testu mocy dla wybranego modelu przy ciśnieniu roboczym, certyfikat China Energy Label, raport z testu obciążenia prototypu, arkusz kalkulacyjny do obliczania zwrotu inwestycji dostosowany do mocy znamionowej, rocznych godzin pracy i taryfy za energię elektryczną oraz dopasowany harmonogram serwisu posprzedażowego z 10-letnią gwarancją. Gama produktów Deman obejmuje jednostopniowe sprężarki z magnesami trwałymi (PM VSD) (seria ZVE 7,5–75 kW) i dwustopniowe sprężarki z magnesami trwałymi (PM VSD) (seria GGVE 7,5–200 kW), wszystkie certyfikowane zgodnie z normą GB 19153 klasy 1. Przeglądaj energooszczędne sprężarki śrubowe katalogu lub skontaktuj się z Demanem bezpośrednio poprzez stronę internetową.
Często zadawane pytania
Co oznacza moc właściwa w terminologii sprężarek powietrza?
Moc właściwa to moc wejściowa wymagana do dostarczenia jednostki sprężonego powietrza, wyrażona w kilowatach na metr sześcienny na minutę (kW na m3/min) w standardowych warunkach odniesienia (temperatura otoczenia 20°C, ciśnienie 0 MPa, wilgotność względna 0%). W przypadku sprężarki śrubowej dostarczającej 10 m3/min przy ciśnieniu roboczym 0,8 MPa z silnikiem wejściowym o mocy 60 kW moc właściwa wynosi 6,0 kW na m3/min. Niższa moc właściwa oznacza wyższą efektywność energetyczną, ponieważ sprężarka zużywa mniej mocy wejściowej, aby dostarczyć tę samą moc sprężonego powietrza. GB 19153-2019 „Minimalne dopuszczalne wartości efektywności energetycznej i klasy efektywności energetycznej sprężarek powietrza wyporowych” to chińska norma krajowa, która definiuje limity mocy właściwej dla klasy 1 (najbardziej wydajnej), klasy 2 i klasy 3 dla sprężarek śrubowych przy różnych ciśnieniach roboczych i wydajnościach przepływu powietrza.
Czym klasa 1 GB 19153-2019 różni się od klasy 3?
Klasa 1 normy GB 19153-2019 to najwyższa klasa efektywności energetycznej w chińskim standardzie, a klasa 3 to najniższa klasa, która jest nadal dozwolona na rynku chińskim. Dla sprężarki o mocy 22 kW i wydajności 3,4 m³/min przy ciśnieniu 0,8 MPa, limit mocy właściwej dla klasy 1 wynosi około 6,4 kW na m³/min, limit dla klasy 2 wynosi około 6,8 kW na m³/min, a limit dla klasy 3 wynosi około 7,2 kW na m³/min. Sprężarka klasy 1 zużywa o 11% mniej mocy wejściowej niż sprężarka klasy 3 przy tej samej wydajności. Klasa efektywności energetycznej jest podana na tabliczce znamionowej sprężarki oraz w karcie katalogowej produktu, zgodnie z przepisami China Energy Label, które są obowiązkowe dla sprężarek śrubowych sprzedawanych w Chinach.
Jaka jest konkretna wartość odniesienia mocy dla sprężarki o mocy 7,5 kW przy ciśnieniu 0,8 MPa?
Zgodnie z normą GB 19153-2019 sprężarka śrubowa o mocy 7,5 kW, ciśnieniu roboczym 0,8 MPa i wydajności około 1,05 m³/min ma limit mocy właściwej klasy 1 wynoszący około 7,0 kW na m³/min, limit klasy 2 wynoszący około 7,4 kW na m³/min oraz limit klasy 3 wynoszący około 7,8 kW na m³/min. Rzeczywista moc właściwa dostępnych na rynku sprężarek w tym zakresie wielkości waha się od 6,5 kW na m³/min dla najbardziej wydajnych modeli VSD do 8,5 kW na m³/min dla starszych modeli o stałej prędkości obrotowej. Jednostopniowa sprężarka PM VSD serii ZVE firmy Deman o mocy 7,5 kW zapewnia moc właściwą wynoszącą około 6,4 kW na m³/min przy ciśnieniu 0,8 MPa, co jest wartością poniżej limitu klasy 1.
Jak mierzy się moc właściwą zgodnie z normą GB 19153?
Moc jednostkowa zgodnie z GB 19153-2019 jest mierzona w warunkach pracy przy pełnym obciążeniu znamionowym: sprężarka pracuje przy znamionowym ciśnieniu roboczym (0,7, 0,8, 1,0 lub 1,3 MPa, zgodnie ze specyfikacją), wydajność sprężonego powietrza jest mierzona w standardowych warunkach odniesienia (temperatura otoczenia 20°C, ciśnienie manometryczne 0 MPa, wilgotność względna 0%) zgodnie z załącznikiem A do normy ISO 1217 lub normą GB/T 15487, a moc wejściowa jest mierzona na zaciskach silnika (z wyłączeniem strat na kablu silnika i strat w transformatorze zasilającym). Raport z testu musi odnosić się do normy GB 19153-2019, numeru seryjnego sprężarki, warunków otoczenia, temperatury wlotu wody chłodzącej (w przypadku modeli chłodzonych wodą) oraz testowanej wartości mocy jednostkowej. Dokładność pomiaru sprężonego powietrza zgodnie z normą ISO 1217 wynosi ±2,5% dla wydajności sprężonego powietrza i ±1% dla mocy wejściowej, co przekłada się na około ±3,5% niepewności pomiaru mocy jednostkowej.
Czy sprężarka dwustopniowa ma niższą moc właściwą niż sprężarka jednostopniowa?
Tak, ogólnie. Dwustopniowa sprężarka śrubowa ma niższą moc właściwą niż równoważna sprężarka jednostopniowa przy tym samym ciśnieniu roboczym, ponieważ dwustopniowe sprężanie z chłodzeniem międzystopniowym zmniejsza właściwą pracę sprężania (teoretyczną minimalną pracę potrzebną do sprężenia powietrza od ciśnienia wlotowego do tłocznego). W przypadku sprężarki o mocy 22 kW przy ciśnieniu 1,0 MPa, konstrukcja jednostopniowa zazwyczaj zapewnia moc właściwą od 7,0 do 7,5 kW na m3/min, podczas gdy konstrukcja dwustopniowa z chłodzeniem międzystopniowym zapewnia moc od 6,3 do 6,8 kW na m3/min. Zaleta konstrukcji dwustopniowej jest najbardziej widoczna przy wyższych ciśnieniach roboczych (1,0 do 1,3 MPa); przy niższych ciśnieniach roboczych (0,7 MPa) zaleta jest mniejsza (poprawa od 1 do 3%). Konstrukcja dwustopniowa pracuje również chłodniej, co wydłuża żywotność łożysk i oleju.
Jaka jest różnica między VSD a napędem o stałej prędkości obrotowej?
Limit mocy właściwej podany w normie GB 19153-2019 obowiązuje w znamionowym punkcie pracy (pełne obciążenie). W przypadku sprężarek o stałej prędkości obrotowej jest to jedyny punkt pracy, który ma znaczenie, ponieważ sprężarka nie może regulować swojej wydajności. W przypadku sprężarek VSD moc właściwa przy częściowym obciążeniu jest znacznie niższa niż przy pełnym obciążeniu, ponieważ VSD zmniejsza prędkość obrotową silnika, aby dopasować ją do zmniejszonego zapotrzebowania na powietrze, a element śrubowy pracuje przy bardziej efektywnym stopniu sprężania. Typowa sprężarka VSD przy 50% obciążeniu zapewnia moc właściwą o 20 do 30% niższą niż przy pełnym obciążeniu. Jednak etykieta klasy GB 19153 opiera się na mocy właściwej przy pełnym obciążeniu, więc sprężarka VSD może być klasy 1 przy pełnym obciążeniu i jeszcze bardziej wydajna przy częściowym obciążeniu. Jeśli chodzi o całkowite roczne zużycie energii, profil częściowego obciążenia VSD zazwyczaj zapewnia oszczędność energii od 20 do 35% w porównaniu z pracą przy stałej prędkości obrotowej.
Jak seria Deman GGVE wypada w porównaniu z limitem klasy 1 GB 19153?
Dwustopniowa sprężarka PM VSD serii Deman GGVE zapewnia moc właściwą poniżej limitu klasy 1 GB 19153-2019 w pełnym zakresie mocy od 7,5 kW do 75 kW przy wszystkich standardowych ciśnieniach roboczych (0,7, 0,8, 1,0, 1,3 MPa). Na przykład model GGVE o mocy 22 kW przy ciśnieniu roboczym 1,0 MPa zapewnia moc właściwą wynoszącą około 6,2 kW na m3/min, co stanowi wartość o 5 do 8% niższą od limitu klasy 1 GB 19153 dla tej mocy znamionowej. Dwustopniowa konstrukcja z chłodzeniem międzystopniowym wodnym zmniejsza pracę właściwą sprężania o 8 do 12% w porównaniu z konstrukcją jednostopniową, a napęd PM VSD dodatkowo zmniejsza zużycie energii przy częściowym obciążeniu o 20 do 30%. Łączny efekt zapewnia roczne oszczędności kosztów energii na poziomie 25 do 40% w porównaniu ze sprężarką jednostopniową o stałej prędkości przy tej samej mocy znamionowej i wydajności powietrza.
Jakie roczne oszczędności energii może zapewnić sprężarka klasy 1?
Sprężarka GB 19153 klasy 1 zapewnia 8 do 12% rocznych oszczędności energii w porównaniu ze sprężarką klasy 3 przy tej samej mocy nominalnej i wydajności powietrza. W przypadku sprężarki o mocy 22 kW pracującej 4000 godzin rocznie przy cenie 0,10 USD/kWh, roczny koszt energii wynosi około 8800 USD dla modelu klasy 3 i około 7900 USD dla modelu klasy 1, co daje oszczędność około 900 USD rocznie na sprężarkę. W instalacji z 10 sprężarkami roczna oszczędność wynosi około 9000 USD, a w ciągu typowego 15-letniego okresu eksploatacji sprężarki skumulowana oszczędność wynosi około 135 000 USD. Przyrostowy początkowy koszt dla modelu klasy 1 wynosi zazwyczaj 15 do 30% kosztu modelu klasy 3, więc okres zwrotu wynosi około 2 do 3 lat. Metodologia wyzwania sprężonego powietrza opublikowana przez compressedairchallenge.org zapewnia szczegółową strukturę obliczeniową.