Tổn thất năng lượng trong hệ thống khí nén

Rate this post

Điều gì xảy ra với năng lượng sau khi nó đi vào máy nén?

Chúng ta biết rằng năng lượng này sẽ đi vào trong các máy hoặc công cụ sử dụng khí nén (ít nhất là một phần năng lượng đầu vào). Vậy năng lượng đó mất đi đâu?

Trong bài trước chúng tôi đã đưa ra biểu đồ Sankey để minh họa cho các bạn thấy năng lượng đầu vào và năng lượng đầu ra là luôn bằng nhau. Nó chỉ có thể chuyển hóa từ dạng năng lượng này sang dạng năng lượng khác.

Tuy nhiên, một số dạng năng lượng hữu ích, còn một số thì không.

Chúng ta đều biết, quá trình nén khí sinh ra rất nhiều nhiệt. Đây chính là nơi tổn thất một lượng năng lượng rất lớn lên đến 80% và được minh họa bằng mũi tên màu cam hình trên.

Nhiệm vụ của chúng ta là cần loại bỏ nhiệt nếu không máy nén khí sẽ quá nóng. Và đây cũng chính là cơ hội lớn cho chúng ta nếu biết cách thu hồi nhiệt. Chúng tôi sẽ bàn đến việc thu hồi nhiệt và làm thế nào để sử dụng nhiệt của máy nén một cách hữu ích trong những phần sau.

Còn bây giờ, hãy tạm cho rằng nhiệt này đang bị lãng phí. Trên thực tế, có hơn 95% những hệ thống khí nén chúng tôi gặp không có quá trình thu hồi nhiệt nào được thực hiện. Nhiệt này hầu hết đều đang bị lãng phí.

NĂNG LƯỢNG KHÍ NÉN LÃNG PHÍ ĐI ĐÂU?

Dưới đây là những nguyên nhân gây ra sự lãng phí lớn năng lượng khí nén:

Rò rỉ khí
Tụt áp
Cài đặt áp suất không phù hợp
Sản xuất khí không hiệu quả

Dưới đây, chúng tôi sẽ phân tích chi tiết từng khía cạnh lãng phí năng lượng:

1. Rò rỉ khí nén

Ước tính rằng 10 đến 30% lượng khí nén bị lãng phí qua việc rò rỉ. Trong những hệ thống khí nén lớn nếu không được kiểm soát tốt, lượng rò rỉ có thể lên đến 50%.

2. Tụt áp trong hệ thống khí nén

Bất kỳ chướng ngại vật trong hệ thống khí nén đều tạo ra sự sụt giảm áp suất: máy sấy khí, bộ lọc, các van, đường ống.

Mỗi hệ thống khí nén đều cần áp suất ở một mức nhất định. Việc chênh áp giữa điểm đầu và điểm cuối nhiều sẽ dẫn đến việc bạn phải cài đặt áp suất cao hơn. Áp suất cài đặt càng cao, lượng điện năng tiêu thụ càng lớn.

3. Cài đặt áp suất làm việc của máy nén khí không phù hợp

Cài đặt áp suất làm việc cao hơn nhu cầu sử dụng khí nén thực tế cũng là một dạng lãng phí năng lượng. Chẳng hạn, các thiết bị khí nén của bạn chỉ cần 6.5 bar để vận hành đạt hiệu quả nhưng bạn lại cài đặt tận 7.5 bar.

Hoặc hệ thống khí nén của bạn chỉ cần 6.5 bar để vận hành nhưng bạn phải cài lên tận 7.5 bar mới đủ đáp ứng nhu cầu sử dụng bởi vì tụt áp giữa điểm đầu và điểm cuối là 1 bar thì đó cũng là hao tổn.

4. Sản xuất không hiệu quả

Theo biểu đồ Sankey trên, chúng tôi đưa ra một giả định rằng máy nén chạy ở chế độ full tải mọi thời gian.

Tuy nhiên, thực tế thì thỉnh thoảng máy nén sẽ dừng và khởi động. Nhu cầu sử dụng khí và áp suất sẽ bị dao động.

Rất nhiều hệ thống máy nén khí vận hành ở chế độ không tải. Thực tế, việc máy nén khí vận hành ở chế độ không tải sử dụng ít điện năng hơn máy nén khí chạy ở chế độ full tải. Song điều đó không có nghĩa là nó không tốn năng lượng duy trì máy chạy.

Dựa trên nhu cầu sử dụng khí thực tế của nhà máy để bạn quyết định loại máy nén khí cho phù hợp. Nó nên là máy thường hay máy biến tần, công suất, lưu lượng, dải áp suất,…

Và bởi vì máy nén khí là một thiết bị bạn sử dụng trong rất nhiều năm nên hãy nghĩ đến những cách giúp bạn giảm tổn thất năng lượng. Chúng tôi tin bạn sẽ tiết kiệm được rất nhiều tiền từ hệ thống khí nén.