Effizienzmessung von Druckluftkompressoren mit geeigneten Messinstrumenten

Die Effizienzmessung von Kompressoren ist ein wichtiger Aspekt in der Industrie, da Kompressoren in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden, um Luft oder Gase zu komprimieren. Die Effizienz eines Kompressors ist entscheidend, da sie direkten Einfluss auf den Energieverbrauch und die Betriebskosten hat. Es gibt verschiedene Methoden, um die Effizienz von Kompressoren zu bestimmen.

Bereits bei der Auslegung von Druckluftstationen muss der Aufstellort sowie die klimatischen Gegebenheiten berücksichtigt werden. Große Temperaturschwankungen z. B. zwischen Tag und Nacht führen zu ungleichmäßigen Druckluftstrom.

Die Wahl der geeigneten Methode zur Effizienzmessung hängt von der Art des Kompressors, den verfügbaren Ressourcen und den spezifischen Anforderungen ab. Die Ergebnisse der Effizienzmessungen können dazu verwendet werden, den Betrieb zu optimieren, Energiekosten zu senken und die Lebensdauer des Kompressors zu verlängern. Es ist wichtig, regelmäßige Wartungs- und Überwachungsverfahren durchzuführen, um die Effizienz eines Kompressors aufrechtzuerhalten und potenzielle Probleme frühzeitig zu erkennen.

Die Effizienz kann auf verschiedene Arten bestimmt werden, im Folgenden zwei Beispiele:

  • Durch die Isentrope Wirkungsgradmessung, mit der man Eingangsdruck und Temperatur mit dem Kompressorausgang vergleicht
  • Eine Kombination aus elektrischer Leistungsmessung mit Volumenstrommessung

Analyse der spezifischen Leistung von Kompressoren

Durch die Messung des Stromverbrauchs und die gleichzeitige Messung der Liefermenge, kann die spezifische Leistung des Kompressors berechnet werden. Die spezifische Leistung berechnet sich anhand des Verhältnisses von dem benötigten Energieverbrauch in kWh, zu der in derselben Zeitspanne ausgebrachten Luftmenge in m3.

Spezifische Leistung =kwh/m3

Die spezifische Leistungskennzahl des Kompressors gibt Auskunft über den Zustand des Kompressors. Die dargestellte Ampel kann als Bewertungshilfe herangezogen werden:

Eine typischer spezifischer Leistungsbedarf eines öleingespritzten Kompressors kann wie folgt aussehen.

  • Liefermenge: 43,7 Nm3/min (nach ISO 1217)
  • Gesamtleistungsaufnahme: 272,7 kW
  • Spezifischer Leistungsbedarf = 272,7 kW / 43,7 m3/min = 6,24 kWh/ m3/min = 0,104 kW/ m3

Herausforderungen

Die Messung des Volumenstroms direkt nach dem Kompressor kann in industriellen Anwendungen eine Herausforderung darstellen. Die häufigsten auftretenden Herausforderungen, sind zum Beispiel hohe Prozesstemperaturen und -überdrücke, dazu kommen schwankende Bedingungen der zuvor genannten Parameter. In der komprimierten Luft treten Verunreinigungen aus der Ansaugluft in erhöhter Konzentration auf, komprimierte Partikel, Feuchtigkeit oder Öl-Dämpfe sind an der Tagesordnung, diese können die Sensorik verschmutzen oder auch beschädigen.

Die Kalibrierung oder Wartung von Sensoren kann ebenfalls eine Herausforderung darstellen, da viele Messgeräte aufgrund ihres Gewichtes, Bauform und Handhabung schwierig zu installieren-, sowie zu demontieren sind. Man benötigt ggf. einen Gabelstapler, ein anderes Gerät und mehr als eine helfende Hand. 

Insgesamt erfordert die Volumenstrommessung direkt nach dem Kompressor eine sorgfältige Planung, eine Auswahl geeigneter Messinstrumente und eine robuste Installation, um eine genaue und zuverlässige Messung unter den extremen Bedingungen zu gewährleisten.

VD 500 der auf Differenzdruck basierte Volumenstromsensor von CS INSTRUMENTS

Mit unserem innovativen Volumenstromsensor VD 500 können Sie gezielt Maßnahmen identifizieren, um den Energieverbrauch Ihres Druckluftsystems deutlich zu senken. Direkt hinter dem Kompressor positioniert, erfasst er präzise Volumenstrom, Druck und Temperatur und ermöglicht eine genaue Effizienzmessung einzelner Kompressoren. So lassen sich Kompressoren im Betrieb miteinander vergleichen und es kann überprüft werden, ob sie die im Datenblatt angegebene Liefermenge tatsächlich erreichen.

Die spezifische Leistung eines Kompressors beschreibt die benötigte Energiemenge, um eine bestimmte Luftmenge zu liefern. Sie berechnet sich, indem man die aufgenommene elektrische Wirkarbeit durch die erzeugte Luftmenge teilt. Mit der präzisen Messung des VD 500 und einem Wirkleistungszähler können Sie die spezifische Leistung Ihres Druckluft Kompressors in Echtzeit ermitteln. Ob für ein kurzzeitiges Audit über 7 Tage oder als permanente Überwachung: Die Ermittlung der spezifischen Leistung ermöglicht es Ihnen, die Effizienz Ihrer Anlage zu bewerten und Verschlechterungen zu erkennen. Dank des integrierten Displays und diverser Bus-Systeme haben Sie alle relevanten Messwerte im Blick und können schnell und effizient reagieren.

Vorteile VD 500

Installation

Dank seiner innovativen Einstech-Bauform kann er unter Druck, während des laufenden Betriebes, installiert werden, die Druckluftversorgung muss während der Zeit der Installation nicht abgestellt werden. Er wird ganz einfach über einen handelsüblichen ½“ Kugelhahn eingestochen und so auch wieder aus der Leitung entfernt. Seine Bauform ist leicht und kompakt und somit kann er von einer einzelnen Person, ohne weitere Hilfsmittel installiert werden.

Empfindlichkeit im unteren Messbereich

Weitere Vorteile des VD 500 von CS INSTRUMENTS sind unter anderem die einzigartige Empfindlichkeit im unteren Messbereich. Der Messbereichsstartwert des Sensors fängt schon ab 2 m/s an und deckt damit den gesamten Betriebsbereich von drehzahlgeregelten Kompressoren (VSD), sowie anderen Kompressoren, ab. Er ist gleichzeitig besonders gut für sehr hohe Durchflussraten geeignet, bis 224 m/s respektive 600 m/s.

Eignung für hohe Temperaturen bis 180°C

Weiterführend ist der VD 500 für hohe Temperaturen geeignet, bis 180°C gibt es keine Einschränkungen. Auch vor den zuvor genannten Verschmutzungen ist der Sensor durch sein spezifisches Design geschützt. 

Schlüsselfertige Lösung

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der VD 500 von CS INSTRUMENTS eine schlüsselfertige Lösung ist, um die Effizienz Ihres Kompressors zu überwachen und zu überprüfen. Er hilft bei der Berechnung der Druckluftkosten, deckt Einsparpotentiale auf und hilft Geld zu sparen.