如何降低压缩空气成本并节省能源

通过修复泄漏、调整压力设置、回收能源和升级系统，你可以在不影响性能的前提下，将压缩空气能源成本降低 20-35% 或更多。

本指南为你提供实现这一目标的实用且可操作的策略 —— 从快速修复方案到长期升级计划。无论你是负责日常运营管理，还是为提升能效撰写商业论证方案，这里都能满足你的需求。

大多数工厂都没有意识到压缩空气的真实成本有多高。它通常被归为 " 又一项公用设施开支 "， 但实际上却比较大。它是你工厂中能耗成本最高的设备之一。

以下是计算能源成本的简单公式：

示例场景：

如果一台 90 kW 压缩机 每年运行约 6,000 小时 ，电力成本约为0.15 欧元 / 千瓦，平均负载系数为 75%（0.75），电机效率为 0.92（IE3 电机的常见值），则运行压缩机的年度电能成本为 66,000欧元。

这可不是一笔小数目，对吧？

对于传统的定速压缩机，电力通常占总生命周期成本的 76% 左右。但是，使用先进的变速驱动 (VSD) 压缩机（尤其是采用内置永磁电机 (iPM) 的阿特拉斯 · 科普柯变速机型）时 ，能源份额可能会下降 35-50%。因此，如果您只考虑维护和购买价格，您就少有真正的钱。

快速提示 ：开始追踪压缩机的运行数据 —— 包括运行时长、压力值、工作循环。当你实施能效改进方案时，这些数据将是证明成本节约成效的关键依据。

泄漏是压缩空气系统中最常见且代价最高的问题之一，而且这类问题往往被忽视。

在 7 巴压力下，一个 1 毫米的泄漏点每秒约浪费 1.2 升压缩空气， 年损耗成本可达 300 至 400 欧元。试想一下，若工厂内存在 50 处甚至 100 处这样的泄漏点？由此造成的能源浪费将高达数千欧元。

您可以按照以下说明做：

• 在厂区安静时段开展基础的听觉泄漏检测
• 向管道接头处喷洒肥皂水，通过产生的气泡定位泄漏点
• 采用超声波泄漏检测仪，捕捉压缩空气泄漏时产生的高频声波信号
  该检测仪即使在嘈杂的生产环境中，且系统处于运行状态时也能正常工作，非常适用于日常巡检与大型设备安装场景的泄漏排查
• 热成像仪可通过捕捉管道、配件及连接处的温度差异辅助泄漏检测。它尤其适用于检测难以触及区域的泄漏点，以及在精细化排查中确认可疑泄漏位置。

优先修复以下部位的泄漏：：

• 闲置未用的支线管路
• 老化破损的软管与密封件
• 泄漏的接头与联轴器

由于泄漏造成的每 0.1 bar 压力损失约耗费 1% 的能源。

要将泄漏检测培养成一项常规工作 —— 按季度开展检测是较为理想的频率。泄漏问题永远不会自行停止滋生，尤其是在设备存在振动及老化的情况下。

让我们谈谈压力 - 以及为什么让系统压力 " 稍高一点 "  所造成的成本损耗，可能远超你的想象。

系统压力每增加 1 bar = 能耗增加约 7%。

许多工厂会将系统压力设定在比实际需求高 1 至 2 巴的水平，以此补偿以下问题：

• 压降
• 过滤器堵塞
• 管道设计不合理

与其盲目调高压力，不如采取以下方法：

1. 测量使用点的实际压力， 并与压缩机的设定压力进行比对，确定压力损失值
2. 排查管道、过滤器和连接器中存在的压力损耗问题
3. 在过滤器堵塞影响气流前及时更换

示例 ：对于一台 90 千瓦的压缩机系统，若将运行压力从 7.5 巴降至 7.0 巴，，根据电价与运行时长的不同，每年可节约约 3000 至 4000 欧元。

提示 : 设计压缩空气输送管网时，应考虑未来的产能扩展需求。建议从设计初期就采用更大管径的管道，以适应未来可能增长的用气需求。工厂中普遍存在这样一个问题：随着时间推移，压缩空气的供应能力不断提升，但输送管网却始终未做改造。这往往会导致管道管径偏小，进而造成压力损失增大，运营成本大幅上升。

额外建议：若生产条件允许，可设置系统在夜间及周末自动降压运行，这能为你带来十分可观的成本节约效果！

压缩空气并非免费。因此，在非必要场景下使用压缩空气，无异于是将钱直接扔出窗外。

常见的浪费源头包括：

• 吹净清洁（改用低压风机）
• 冷却电气柜（尝试涡流冷却器或风扇）
• 操作人员降温（搭配风扇）
• 部件干燥（使用风刀或热风鼓风机）
• 混合或搅拌（机械混合器更便宜）

单个耗气量为 35–40 立方米 / 小时的吹扫喷嘴每年的成本可达 1500–2500 欧元。更换为高效替代设备，可将此项成本削减 50% 以上。

提示 : 在供气站附近设置标识牌，标注压缩空气的每分钟成本。仅靠提高员工的成本意识，就能减少浪费性使用行为。

变速驱动 (VSD) 压缩机是降低需求变化系统能耗的高效解决方案。

关键信息：空压机消耗的绝大部分能源（90–95%）最终都会转化为热能，而非压缩空气。

用于压缩空气的能源中，高达 94% 的部分可转化为热能回收利用。。例如，一台 75 kW 压缩机每年运行 4000 小时，每年可产生超过 250000 kWh 的可回收热能，这相当于节省约15000 欧元的供暖成本。

热回收系统的投资回报期通常为 1.5 至 3 年，具体取决于系统配置和当地能源成本。

提示：在选购压缩机阶段就规划配套的热回收系统，以实现设备选型与系统集成效果。

工作压力直接影响用电需求。压力越高，耗电量就越多：压力每增加 1 bar 就需要多耗电大约 8%。通过增加工作压力来补偿压降必然会导致运行经济性降低。 尽管会产生这样的不利经济影响，但增加压缩机压力依然是为了补偿因管径过小的管道系统或堵塞的过滤器造成的压降而经常采取的一种方法。在安装了多个过滤器的压缩空气装置中，尤其是过滤器已使用很长时间而没有更换时，压降可能会显著升高，如果长时间无人处理，就会造成非常高的运行成本。 在很多设施中，大幅降低压力并不可行，但是，使用现代调节设备可将压力实际降低 0.5 bar。这种方法可将用电量降低几个百分点。虽然看似微不足道，但考虑到压缩空气装置的总体能效会提升，从实际节省金额的角度来看，降低工作压力所带来的价值更显而易见。

省略维护工作或许能节省少量时间，但会导致高额的额外成本。

维护不当可使能源成本增加 10-25% 。这甚至不包括计划外停机时间。

核心维护清单应包含以下内容：

• 按照维护计划更换进气过滤器（若压降增大，则提前更换）
• 管路过滤器滤芯按维护计划更换，或每年更换一次，以先到者为准
• 油分离器每运行 4000-8000 小时 - 取决于型号和工况。
• 定期检查冷却风扇并清洁冷却器，确保设备高效稳定运行
• 若传动系统为皮带驱动，则每季度检查一次皮带张力。
• 每月监测润滑油液位和状况

冷凝水排放装置泄漏也会造成压缩空气浪费。如果仍在使用老式定时排水器，建议更换为零损耗排水器，免压缩空气无故流失。

洁洁净通风的压缩机房有助于提升设备性能。进气温度每降低 4°C ，压缩机效率约提升 1%。

若想挖掘所有潜在的节能空间，全面的压缩空气系统审计是理想途径。

系统审计通常能发现 15–30% 的节能潜力，对于那些随生产需求逐步扩建但从未整体重新设计的系统，效果尤为显著。

压缩空气至关重要，但并非一定要付出高额成本。

只要策略得当 —— 即便是 22 千瓦这类小型系统 —— 你也可以实现：

• 节约 30% 及以上的能耗成本
• 延长设备的使用寿命
• 提升设备正常运行时间与可靠性
• 减少工厂的碳排放量

从基础工作做起：修复泄漏、检测压力、在合理时机升级设备，并回收那些本就为其付费的能源。