الفكرة الأساسية للحساب
يُقاس استهلاك الطاقة التشغيلية لضاغط الهواء عادةً بكمية استهلاك الطاقة الكهربائية، والمعادلة الأساسية هي:استهلاك الطاقة (كيلوواط ساعة) = القدرة الكهربائية الداخلة (kW)× وقت التشغيل (ساعة). إذا كان هناك عداد كهربائي في الموقع، يُعتمد قراءة العداد كأولوية؛ وإذا لم يكن هناك سوى لوحة البيانات أو المعلمات الاسمية، فيمكن إجراء تقدير بالاستناد إلى معامل الحمل وحالة التشغيل وظروف الصيانة.
بحساب الطاقة الكهربائية ووقت التشغيل
في ظل ظروف التشغيل المستقرة، يمكن حسابه مباشرةً باستخدام القدرة المدخلة المقاسة:
- تشغيل مستمر ومستقر: استهلاك الطاقة = القدرة المدخلة المقاسة فعليًا × عدد ساعات التشغيل.
- تقلبات الحمل كبيرةيمكن تسجيل القدرة بشكل منفصل حسب الفترات الزمنية، ثم جمع استهلاك الطاقة لكل مرحلة.
- بيانات التيار والجهد فقطيمكن تقدير قدرة الدخل لمحرك ثلاثي الأطوار بالاعتماد على الجهد والتيار ومعامل القدرة وكفاءة المحرك، إلا أن النتيجة تبقى مجرد مرجعية، ويجب في النهاية الاعتماد على عداد الطاقة أو الفحص المهني.
تقدير وفقًا للقدرة النوعية وسعة الإزاحة
في تقييم أنظمة الهواء المضغوط، يُستخدم عادةً مفهوم القدرة النوعية للمساعدة في تحديد مستوى استهلاك الطاقة. وتُعرَّف القدرة النوعية عادةً بأنها القدرة المدخلة اللازمة لكل وحدة من حجم العادم. وتقوم منطقية التقدير على:استهلاك الطاقة ≈ القدرة النوعية × حجم العادم الفعلي × مدة التشغيلنظرًا لأن القدرة النوعية تتأثر بضغط العادم، ودرجة حرارة الهواء الداخل، وحالة المعدات، ومقاومة الأنابيب، ينبغي عند الاستخدام الرجوع إلى البيانات المقاسة فعليًا أو إلى المواصفات التقنية للمعدات.
تأثير التشغيل بالتحميل والتفريغ على استهلاك الطاقة
بالنسبة لضواغط الهواء التي تمر بحالات التحميل والتفريغ، لا يجوز حساب استهلاك الطاقة ببساطة وفقًا للقدرة المقننة. يمكن أولاً تقدير متوسط القدرة المدخلة:
- القدرة المتوسطة ≈ القدرة أثناء التحميل × نسبة زمن التحميل + القدرة أثناء التفريغ × نسبة زمن التفريغ.
- على الرغم من أن مرحلة التحميل الفارغ لا تنتج غازًا أو تنتج كمية ضئيلة جدًا منه، إلا أنها قد تستهلك طاقة كهربائية؛ لذا لا يجوز إهمال خسائر الحمل الفارغ.
- غالبًا ما يؤدي التكرار في عمليات الشحن والتفريغ إلى زيادة الفقد الإضافي، لذا ينبغي تقييم الأمر بشكل متكامل بالاعتماد على طريقة التحكم وطبيعة تقلبات استهلاك الغاز.
حالة التشغيل بالتحكم في التردد والتوصيل المتوازي لعدة أجهزة
تختلف القدرة الفعلية لضاغط الهواء العاكس مع تغير سرعة الدوران وكمية استهلاك الهواء؛ لذا ينبغي عند الحساب اعتماد القدرة التشغيلية الفعلية أو بيانات عداد الكهرباء. وفي حال تشغيل عدة أجهزة بالتوازي، يتعيّن حساب وقت التشغيل والقدرة المدخلة لكل جهاز على حدة، ثم تجميع إجمالي استهلاك الطاقة للمنظومة، تجنباً لاعتماد القدرة الاسمية للجهاز الواحد فقط في التقديرات.
العوامل الرئيسية المؤثرة في استهلاك الطاقة
- ضبط ضغط العادمكلما ارتفع ضغط الإعداد، احتاجت عملية الضغط عادةً إلى مزيد من الطاقة.
- تقلبات الهواء: يؤدي تقلب استهلاك الغاز بين الارتفاع والانخفاض إلى حدوث عمليات تحميل وتفريغ متكررة أو تشغيل غير فعال.
- تسرب في خط الأنابيبتؤدي تسربات الهواء المضغوط إلى حدوث استهلاك زائف مستمر، مما يزيد من وقت التشغيل.
- ظروف السحبارتفاع درجة حرارة الهواء الداخل، انسداد فلتر الهواء، أو سوء التهوية كلها تؤثر على الكفاءة.
- انخفاض الضغط في المعالجة اللاحقةقد يؤدي ارتفاع مقاومة مجفف الهواء والمرشح وخطوط الأنابيب إلى إجبار النظام على رفع الضغط.
- حالة الصيانة: قد تؤدي مشكلات نظام التبريد، وحالة التشحيم، وخلل منطق التحكم إلى زيادة استهلاك الطاقة الكهربائية.
مثال بسيط
لنفترض أن قدرة التحميل المُقاسة لضاغط هواء معين تبلغ 22 kW ، قدرة التفريغ هي 5 kW ، نسبة وقت التحميل هي 70% ، تبلغ نسبة وقت الإزالة 30%. إذن فإن متوسط القدرة يقارب: 22×0.7+5×0.3= 16.9 kW. إذا تم التشغيل لمدة 100 ساعة، فإن استهلاك الطاقة يبلغ نحو 16.9×100=1690 كيلوواط ساعي. يُستخدم هذا المثال فقط لتوضيح طريقة الحساب، أما القيم الفعلية فيجب أن تُعتمد على القياسات الفعلية في الموقع.
طرق تحسين دقة الحسابات
- تركيب عداد الكهرباء أو جهاز مراقبة استهلاك الطاقة لقراءة كمية الكهرباء مباشرةً.
- تسجيل نسبة الوقت المخصّص لمختلف الحالات مثل التحميل، والتفريغ، والتوقف.
- يسجّل بشكل متزامن ضغط العادم، كمية استهلاك الغاز، مدة التشغيل ودرجة حرارة البيئة.
- إجراء فحوصات دورية للكشف عن تسربات نظام الهواء المضغوط وانخفاض الضغط.
- مقارنة استهلاك الغاز لكل وحدة منتج بين نوبات الإنتاج أو ظروف التشغيل المختلفة، مع ملاحظة التغيرات غير الطبيعية.
لا تعليق حتى الآن ، مرحبا بكم في الاستيلاء على الأريكة ~