Un cliente ha chiesto: "Con il compressore d'aria a frequenza industriale che usavamo prima, il capo ha ritenuto che la bolletta elettrica fosse troppo alta. Ho sentito che l'inverter a magnete permanente può risparmiare il 30% di energia e voglio sostituirlo. È vero?" Questa è una domanda molto reale. Molti clienti acquistano compressori d'aria. Oltre a prestare attenzione al prezzo, al produttore e al-servizio post-vendita, ciò che li preoccupa di più è la bolletta elettrica durante l'uso effettivo.
Nel costo dell'intero ciclo di vita di un compressore d'aria, i costi dell'elettricità rappresentano fino al 75%-80% e i costi di acquisto delle apparecchiature rappresentano solo il 12% circa. Se fosse possibile risparmiare il 30% sui costi dell’elettricità, ciò rappresenterebbe un enorme vantaggio per qualsiasi fabbrica.
In qualità di produttore di compressori d'aria a vite professionali, spieghiamo in dettaglio come il compressore d'aria a vite a frequenza variabile a magnete permanente consente di risparmiare il 30% di energia. "Risparmio energetico 30%" non è mai un vuoto slogan pubblicitario, ma nasce dalla sinergia di tre tecnologie chiave.
Dobbiamo capire dove vanno a finire i costi dell'elettricità dei tradizionali compressori d'aria a-frequenza fissa.
Per comprendere in che modo gli azionamenti a frequenza variabile a magneti permanenti consentono di risparmiare elettricità, dobbiamo prima capire in che modo i tradizionali compressori a frequenza fissa-sprecano elettricità. La velocità del motore di un compressore d'aria a frequenza fissa-è sempre costante; indipendentemente dalla quantità di aria utilizzata, il motore funziona alla massima velocità. Quando il consumo d'aria è insufficiente, l'unico modo per "scaricare" è chiudere la valvola di aspirazione-ma in questo stato di scarico, il motore è ancora al minimo e la potenza a vuoto-rappresenta ancora il 40%-50% della potenza nominale. Ad esempio, se la tua officina utilizza solo metà dell’aria, ma il compressore d’aria consuma l’80% dell’elettricità, questa è la principale fonte di rifiuti. Oltre a questo, ci sono altre due perdite importanti:
(1) Perdita di ridondanza di pressione:
La larghezza di banda della pressione di un compressore a frequenza-fissa è solitamente ±0,2-0,5 bar. Durante l'utilizzo, per evitare una pressione insufficiente, spesso la si imposta su un valore troppo alto e per ogni bar di pressione in più il consumo di energia aumenta di circa il 7%.
(2) Perdita di efficienza del motore:
L'efficienza dei tradizionali motori asincroni diminuisce notevolmente sotto carico parziale; con un carico del 50%, l'efficienza è solo dell'80% circa e una grande quantità di energia elettrica viene convertita in energia termica e sprecata.
II. In che modo i compressori d'aria a frequenza variabile a magneti permanenti risparmiano energia?
Tecnologia 1: controllo della velocità a frequenza variabile – Riduzione degli sprechi inattivi
Questo è il fulcro del risparmio energetico nei compressori d'aria a frequenza variabile a magneti permanenti. Utilizza un sensore di pressione del convertitore di frequenza per monitorare la pressione della tubazione in tempo reale e regola automaticamente la velocità del motore in base al consumo d'aria effettivo: la velocità diminuisce quando il consumo d'aria diminuisce e aumenta quando il consumo d'aria aumenta, ottenendo così "fornitura d'aria su-richiesta" e riducendo gli sprechi inattivi.
La differenza fondamentale tra i compressori a frequenza fissa e i compressori a frequenza variabile a magneti permanenti è:
- I compressori a frequenza fissa chiudono la valvola di aspirazione quando il consumo d'aria è insufficiente, con conseguente spreco di energia del 45% durante il funzionamento al minimo;
- I compressori a frequenza variabile a magnete permanente riducono direttamente la velocità, riducendo la potenza inattiva a meno del 10% della potenza nominale.
Maggiore è la fluttuazione del consumo d'aria, più significativo sarà l'effetto di risparmio energetico-dei compressori a frequenza variabile a magneti permanenti.
Questo è anche il fattore che contribuisce maggiormente al risparmio energetico del 30% dei compressori a frequenza variabile a magneti permanenti.
Tecnologia 2: Motore sincrono a magneti permanenti: miglioramento dell'efficienza del motore
I compressori d'aria a frequenza variabile a magnete permanente utilizzano materiali a magnete permanente-terrosi rari (come neodimio ferro boro) per sostituire gli avvolgimenti di eccitazione dei tradizionali motori asincroni. Nessuna corrente scorre attraverso il rotore, eliminando sostanzialmente le perdite di eccitazione del rotore. L'efficienza del motore può raggiungere oltre il 95%, 8%-12% in più rispetto ai tradizionali motori asincroni.
Inoltre, mantiene un'elevata efficienza anche in condizioni di carico parziale. Ad esempio, con un carico del 50%, l'efficienza di un motore a magnete permanente può raggiungere oltre il 90%, mentre un motore asincrono in genere raggiunge solo l'80% circa. Per gli stabilimenti con un consumo d'aria variabile, la differenza energetica cumulativa a lungo termine-sarà molto significativa.
| Elementi di confronto | Compressore d'aria tradizionale a frequenza industriale | Compressore d'aria a frequenza variabile a magnete permanente |
| Tipo di motore | Motore asincrono | Motore sincrono a magneti permanenti |
| Efficienza del motore | Circa 85%-90% | 95%以上 |
| Efficienza di carico del 50%. | Circa l'80% | Più del 90% |
| Nessuna-alimentazione a carico | Potenza nominale 40%-50% | Entro il 5% della potenza nominale |
| Metodo di trasmissione | Trasmissione a cinghia/ingranaggio (85%-90%) | Azionamento diretto (100%) |
Tecnologia 3: controllo preciso e costante della pressione, eliminando la ridondanza della pressione
Il compressore d'aria a frequenza variabile a magnete permanente controlla la fluttuazione della pressione entro ±0,01-0,1 bar attraverso il sistema di controllo PID a circuito chiuso. Tuttavia, per garantire la stabilità della pressione, le tradizionali macchine a frequenza industriale spesso devono impostare una pressione ridondante aggiuntiva di 0,3-0,5 bar. Secondo i dati del settore, ogni volta che la pressione operativa viene ridotta di 1 bar, il consumo energetico può essere ridotto di circa il 7%. Il controllo costante della tensione sembra poco appariscente, ma in realtà è una parte importante del risparmio energetico.
Pertanto, una regolazione completa della velocità a frequenza variabile del 30%-40% di risparmio energetico=elimina il funzionamento a vuoto + il motore a magnete permanente migliora l'efficienza + il controllo della tensione costante elimina la ridondanza.
Compressori d'aria a vite a magneti permanenti Hannemec a frequenza variabileutilizzano un motore sincrono a magneti permanenti di marca-e un convertitore di frequenza Huichuan rinomato a livello nazionale per il risparmio energetico. Questa configurazione è considerata di fascia alta-tra i compressori d'aria a frequenza variabile a magneti permanenti ed è particolarmente apprezzata nel campo del taglio laser!
Oltre al motore e al convertitore di frequenza, anche le seguenti funzionalità sono progettate per il risparmio energetico:
(1) Compressore a vite personalizzato ad alte-prestazioni: alta precisione, vibrazioni ridotte, funzionamento stabile e durata di servizio ultra-lunga.
(2) Separatore di olio-gas potenziato: minore perdita di pressione, riduzione del consumo interno del sistema.
(3) Design ottimizzato della tubazione: buona tenuta, risposta precisa e ridotta perdita di volume d'aria non necessaria.
(4) Radiatore allargato e ispessito: previene guasti da alta-temperatura, particolarmente adatto per ambienti ad alta-temperatura e alta-umidità, garantendo un funzionamento stabile a lungo-termine del motore a magnete permanente in condizioni di frequenza variabile ed evitando guasti da alta-temperatura.
III. Promemoria importante: il 30% di risparmio energetico grazie agli azionamenti a frequenza variabile a magneti permanenti ha dei prerequisiti
Il "30% di risparmio energetico" non si applica a tutte le condizioni operative. L'effetto di risparmio energetico-degli azionamenti a frequenza variabile a magneti permanenti è direttamente correlato alle fluttuazioni del consumo di gas:
| Condizioni di utilizzo del gas | Efficienza energetica | È consigliato? |
| Gas consumption fluctuations >30%, produzione intermittente | 20%-40% | Altamente raccomandato |
| Il consumo di gas varia tra il giorno e la notte, con picchi e minimi. | 15%-30% | Consiglia |
| Fornitura di gas stabile a piena capacità 24 ore su 24 | <5% | La frequenza di alimentazione è più-economica |
Se la tua fabbrica funziona a piena capacità 24 ore su 24, 7 giorni su 7, con tempi di carico/scarico brevi, la differenza di consumo energetico tra i motori a frequenza-fissa e quelli a frequenza-variabile è minima. In questo caso, acquistare un motore a-frequenza fissa è più economico e più-efficace.
Pertanto, non passare ciecamente a un motore a frequenza-variabile solo perché altri dicono che i motori a magneti permanenti sono efficienti-a livello energetico. Scegli in base alle condizioni operative effettive della tua fabbrica.
IV. Domande comuni dei clienti
I motori a magneti permanenti si smagnetizzeranno nel tempo?
Produttori rinomati utilizzano magneti permanenti con un design resistente alla temperatura di 180 gradi, garantendo una durata di oltre 15 anni in condizioni operative normali. Al momento dell'acquisto, presta attenzione se il produttore utilizza materiali al neodimio ferro boro di alta-qualità e un design standardizzato per il controllo della temperatura.
I costi di manutenzione saranno più alti dopo il passaggio a un motore a magneti permanenti?
I motori a magneti permanenti utilizzano la trasmissione diretta, eliminando cinghie, ingranaggi e altre parti facilmente danneggiabili. Offrono un'efficienza di trasmissione del 100% e non richiedono manutenzione dei cuscinetti, con conseguenti costi di manutenzione meccanica inferiori. Sebbene il convertitore di frequenza richieda una calibrazione periodica, i costi di manutenzione complessivi sono generalmente inferiori rispetto a quelli dei motori a frequenza fissa-.
