Sprężarka śrubowa z falownikiem czy bez - co bardziej się opłaca?

Cena zakupu sprężarki to tylko jeden z elementów rachunku. W zakładzie pracującym przez wiele godzin ważniejsze może być to, ile energii urządzenie zużywa przy rzeczywistym profilu zapotrzebowania na sprężone powietrze. Dlatego wybór między sprężarką stałoobrotową a modelem z falownikiem warto oprzeć nie na samej mocy silnika, lecz na tym, jak instalacja pracuje w ciągu zmiany. W jednym zakładzie falownik ograniczy koszty, w innym jego potencjał pozostanie niewykorzystany.

Sprężarka stałoobrotowa pracuje z zasadniczo stałą prędkością silnika. Gdy instalacja potrzebuje powietrza, urządzenie pracuje pod obciążeniem, a kiedy zapotrzebowanie spada – przechodzi w tryb odciążenia lub zatrzymuje się zgodnie z logiką sterowania. To skuteczne rozwiązanie tam, gdzie odbiór powietrza jest przewidywalny.

Falownik, czyli przemiennik częstotliwości, pozwala regulować prędkość obrotową silnika. Sterownik obserwuje ciśnienie w instalacji i dopasowuje wydajność sprężarki do bieżącego zapotrzebowania. Dzięki temu urządzenie nie musi przez długi czas wytwarzać więcej powietrza, niż zakład rzeczywiście potrzebuje.

W ofercie dostępnej pod adresem https://www.machair.pl/sprezarki-srubowe znajdują się sprężarki śrubowe Ingersoll Rand w wielu wariantach, w tym rozwiązania stało- i zmiennoobrotowe. O opłacalności falownika decyduje przede wszystkim profil zużycia sprężonego powietrza, a nie sama wielkość sprężarki.

Największy sens ekonomiczny falownik ma w zakładach, w których pobór powietrza wyraźnie zmienia się w czasie. Przykładem może być produkcja z różną liczbą pracujących maszyn, zmiany o odmiennej intensywności, cykliczne procesy pneumatyczne albo częste postoje linii.

Regulacja prędkości pozwala ograniczyć pracę w niekorzystnym trybie odciążenia. Sprężarka może obniżyć wydajność zamiast stale przechodzić między pełnym obciążeniem a pracą bezproduktywną. Im więcej godzin urządzenie pracuje przy częściowym zapotrzebowaniu, tym większy potencjał oszczędności daje napęd zmiennoobrotowy.

Jeżeli instalacja przez większość czasu potrzebuje podobnej ilości sprężonego powietrza, urządzenie stałoobrotowe może być rozwiązaniem równie dobrym lub lepszym ekonomicznie. Dotyczy to procesów ciągłych, w których sprężarka jest niemal stale obciążona blisko nominalnej wydajności.

W takim przypadku dodatkowy koszt napędu zmiennoobrotowego może nie przełożyć się na istotne oszczędności. Sprężarka stałoobrotowa pracująca w dobrze dobranym punkcie jest konstrukcyjnie prostsza, a jej sposób działania łatwy do przewidzenia.

Najgorszym punktem wyjścia jest dobór „na zapas” wyłącznie według największego chwilowego poboru. Przewymiarowana sprężarka może przez znaczną część czasu pracować daleko od optymalnych warunków. Lepszą podstawą jest pomiar lub wiarygodne oszacowanie rzeczywistego zapotrzebowania.

Przed decyzją warto zebrać:

• minimalny, średni i maksymalny przepływ powietrza,
• wymagane ciśnienie robocze i dopuszczalne jego wahania,
• liczbę godzin pracy w roku i udział pracy przy częściowym obciążeniu,
• planowane zmiany produkcji i możliwe zwiększenie poboru.

Następnie trzeba porównać cenę urządzeń, przewidywane zużycie energii, koszty przeglądów, warunki serwisowe i spodziewany czas eksploatacji. Najlepszym wskaźnikiem jest całkowity koszt posiadania, a nie cena na fakturze za samą sprężarkę.

W większych instalacjach często dobrze działa układ mieszany. Jedna lub kilka sprężarek stałoobrotowych pokrywa stałe zapotrzebowanie bazowe, pracując w efektywnym punkcie, a jednostka z falownikiem reaguje na wahania poboru.

Warunkiem jest właściwe sterowanie nadrzędne, odpowiednia pojemność magazynowania powietrza i prawidłowo ustawione progi ciśnienia.

Falownik nie naprawi źle zaprojektowanej instalacji. Jeżeli w sieci występują duże wycieki, spadki ciśnienia albo ciśnienie zadane jest wyższe niż wymaga proces, rachunki nadal mogą być niepotrzebnie wysokie.

W praktyce przed wyborem warto ocenić:

• stabilność ciśnienia wymaganego przez odbiorniki,
• wielkość zbiornika i sposób sterowania układem,
• warunki wentylacji i temperaturę w sprężarkowni,
• dostępność serwisu, części i monitorowania parametrów pracy.

Warto też porównywać wydajność sprężarki przy konkretnym ciśnieniu, a nie tylko moc silnika. Dwa urządzenia o tej samej mocy mogą mieć inną wydajność, sprawność i zakres regulacji.

Falownik najbardziej opłaca się wtedy, gdy odpowiada na realne, częste wahania zapotrzebowania. Przy stabilnej produkcji dobrze dobrana sprężarka stałoobrotowa nadal pozostaje racjonalnym rozwiązaniem.

Czy sprężarka z falownikiem zawsze pobiera mniej prądu?

Nie. Największe korzyści pojawiają się przy zmiennym zapotrzebowaniu i długiej pracy z częściowym obciążeniem. Przy stałym poborze blisko pełnej wydajności przewaga może być niewielka.

Czy falownik zmniejsza liczbę uruchomień silnika?

Zwykle ogranicza gwałtowne przejścia między stanami pracy, ponieważ wydajność jest regulowana prędkością obrotową. Szczegóły zależą od konstrukcji i sterowania konkretnej sprężarki.

Czy można dobrać sprężarkę bez pomiaru zużycia powietrza?

Można oprzeć się na danych technologicznych, ale pomiar profilu poboru daje lepszą podstawę do oceny ekonomicznej, szczególnie przy większych instalacjach.

Co jest ważniejsze – moc silnika czy wydajność?

Kluczowe są wydajność przy wymaganym ciśnieniu oraz pobór energii potrzebny do jej uzyskania. Sama moc silnika nie opisuje efektywności całego urządzenia.

Po jakim czasie zwraca się dopłata do falownika?

Nie ma jednej wartości. Zwrot zależy od różnicy ceny zakupu, liczby godzin pracy, cen energii i przede wszystkim od tego, jak często sprężarka pracuje przy częściowym zapotrzebowaniu.

Artykuł sponsorowany