第九部分空压机变频改造节电率的计算方法

变频器节电计算公式
近年来，随着能源的日益紧张，各行各业都在探寻各种途径来降低能源消耗。

变频器作为一种主流的电气设备，其可节省能源、提高生产效率的特性受到广泛关注。

那么，如何计算变频器节电效果呢？我们可以通过以下公式进行计算：
节电率=1-（非变频器功率÷变频器选用功率）×100%
其中，非变频器功率指在使用变频器前的功率，变频器选用功率则表示变频器设备在实际生产中的使用功率。

举个简单的例子，假设某厂家原先使用的电机功率为10kW，而选用了5kW的变频器设备，那么其节电率就为：
1-（10kW÷5kW）×100% = 50%
也就是说，通过使用变频器设备，该厂家每年可以节省一半的电能消耗。

那么，变频器究竟是如何实现节电的呢？主要有以下两个方面：
1. 变频器通过控制电机运行速度，避免了电机额定功率下的过载运行，降低电机的电流消耗，达到节能目的；
2. 变频器在实际生产中能够根据工作负载的变化自动调节输出功率，避免浪费电能。

当然，变频器的节能效果还与具体的应用场景有关。

比如，对于
物流行业常见的卷帘门系统，通过使用变频器可以实现门体缓慢启闭，减少起落产生的能耗；对于水泵系统，通过控制泵的流量，避免泵功
率过剩，降低水泵系统的能耗。

总体而言，变频器节电效果显著，已经成为各行各业节能降耗的
重要手段之一。

对于企业而言，选用高效的变频器设备，在保证生产
效率的同时，还能节约不少能源消耗，实现了经济效益和环保双赢。

9空压机节能估算9.1参数定义+台空压机，我们把进行变频改造的那一台命名为号机，见下表假设一个系统中有1.计算改造前月均排气量由已知条件可得下面关系:★Ri — 1 #空压机与B#空压机的额定排气量的关系系数=C|/C B => i=RlCBC★R2 — 2 #空压机与B#空压机的额定排气量的关系系数=C2/C B =>C2=R2CB ★Rn —n#空压机与B#空压机的额定排气量的关系系数=Cn/C B =>Cn=RnCB 改造前月均排气量=1号机排气量+ 2号机排气量+…+ n号机排气量 + B号机排气量=（T 1J * C 1） +（T 2J * C 2） + …+ （T nJ * C n）+ （TBJ * C B）=（T 1J* R1CE ） + （T 2J * R2CE ） +… + （T nJ*R n C n）+ （T BJ* C B）=(T 1J R1 + T 2J R2 + … + T nJ Rn + T BJ )C B2. 计算改造后月均排 气量为：♦改造后同时运行的1#— n#工频机的加载率为 loo %，排气量也为额定排气量的 loo %。

♦改造后的变频空压机的排气量和频率成正比，加载率为100 %。

改造后月均排气量 =1号机排气量+ 2号机排气量+…+ n 号机排气量 + B 号机排气量= (TH * C 1) + ( TH * C 2) + … + ( TH * C n ) + ( TH * C BX ) = (TH * R1CB ) + H * R2CB ) +… + ( TH * RnCB ) + H * C BX )(T(T= (THR1 + THR2 + … + THRn ) CB + ( TH * C BX )3. 由：改造前的平均耗气量=改造后的平均耗气量得：改造前的月均排 气量=改造后的月均排气量(T 1J R 1 + T 2J R 2+ … + TnJ R n+ T BJ )C B =(THR1 + T HR2 + …T+ H R n )C B + ( TH *CBX )所以：B X1J 1 2J 2nJ n BJH 1C = [(TR + T R +…+ T R+ T )-( T R + THR2 + + THRn )] C B / TH令：r =[(T1J R1 + T 2J R2+ T…+nJ R n + T BJ )- (HR 1T+ THR2 + T… + HRn )] / TH则： B X= CB *r % C也就是说变频空压机 的排气量达到原额定排气量的r %就可满足生产， 变频空压机工作在50x r % (Hz)时，排气量为额定排气量的r %。

一、行业分析全国有180亿元/年的空压机市场，有超过400万台的空压机在工作，22KW以上功率等级的空压机超过100万台，22kw以下中小空压机以活塞式为主。

年新增数十万台。

空压机一般按工厂最大负荷加10-20%余量设计，另外工厂实际需求存在季节性及时间性波动，也导致用气量波动较大，所以空压机多数时间并非满载运行，节能空间很大。

二、传统空压机的问题传统空压机的工作图：传统空压机的问题：1、电能浪费严重传统的加卸载式空压机，能量主要浪费在：1）加载时的电能消耗在压力达到所需工作压力后，传统控制方式决定其压力会继续上升直到卸载压力。

在加压过程中，一定会产生更多的热量和噪音，从而导致电能损失。

另一方面，高压气体在进入气动元件前，其压力需要经过减压阀减压，这一过程同样耗能。

2）卸载时电能的消耗当达到卸载压力时，空压机自动打开卸载阀，使电机空转，造成严重的能量浪费。

空压机卸载时的功耗约占满载时的30%～50%，可见传统空压机有明显的节能空间。

2、工频启动冲击电流大主电机虽然采用Y-△减压起动，但起动电流仍然很大，对电网冲击大，易造成电网不稳以及威胁其它用电设备的运行安全。

对于自发电工厂，数倍的额定电流冲击，可能导致其他设备异常。

3、压力不稳，自动化程度底传统空压机自动化程度低，输出压力的调节是靠对加卸载阀、调节阀的控制来实现的，调节速度慢，波动大，精度低，输出压力不稳定。

4、设备维护量大空压机工频启动电流大，高达5~8倍额定电流，工作方式决定了加卸载阀必然反复动作，部件易老化，工频高速运行，轴承磨损大，设备维护量大。

5、噪音大持续工频高速运行，超过所需工作压力的额外压力，反复加载、卸载，都直接导致工频运行噪音大。

三、变频器空压机的优点:节能原理：变频调速系统以输出压力作为控制对象，由变频器，压力传感器、电机组成闭环恒压控制系统，工作压力值可由操作面板直接设置，现场压力由传感器来检测，转换成4~20mA电流信号后反馈到变频器，变频器通过内置PID进行比较计算，从而调节其输出频率，达到空压机恒压供气和节能的目的。

变频器节电率的计算变频器是一种能够控制电机的工控设备，通过调节电机的转速和负载扭矩，实现精确控制和节能运行。

变频器节电率的计算是评估变频器的节能性能和效益的一种方法，本文将介绍变频器节电率的基本概念、计算方法和应用。

1.变频器节电率的概念2.变频器节电率的计算方法节电率（%）=（额定功率-变频器运行功率）/额定功率×100%其中额定功率是指电机在额定工况下的功率，一般通过电机的额定功率标识确定；变频器运行功率是指变频器控制电机运行时的实际功率，通常通过变频器的电流、电压等参数测量得到。

3.变频器节电率的应用4.变频器节电率的影响因素-负载特性：电机所承受的负载变化会影响变频器的节电率。

负载越大，变频器的节电率越明显。

-工作转速：变频器能通过优化转速来达到节能效果，因此转速的设定也会影响节电率。

-频率和电流：变频器根据实际需求调整频率和电流，从而改变电机的转速和负载，进而实现节能效果。

5.变频器节电率的优势和不足变频器作为一种先进的电机控制设备，具有以下优势：-节能效果显著：通过灵活调节电机的运行模式，能够实现节能效果，使电机按照实际需求运行，提高能源利用效率。

-降低噪音和振动：变频器可以平稳地调整电机的转速和负载，减小了机械传动系统的噪音和振动。

-增强控制精度：变频器能够根据实际需求对电机的转速进行精确调节，提高了生产过程的控制精度。

而变频器节电率的不足之处主要包括：-成本较高：相比于传统的电机控制设备，变频器的成本较高，需要投入一定的经济资源。

-对电机的影响：长时间的频率调整可能对电机的寿命和稳定性产生一定的影响。

-需要专业知识支持：变频器的安装和调试需要具备一定的专业知识和技术支持。

综上所述，变频器节电率的计算是评估变频器能效性能和指导实际应用的一个重要指标。

通过变频器控制电机的运行，可以实现节能效果，在提高电机控制精度的同时，减少能源消耗。

在实际应用中，需要综合考虑多种因素，并结合实际需求和经济效益进行选择和决策。

变频空压机节能计算方法我跟你说啊，变频空压机节能计算方法这事儿，我一开始也是瞎摸索。

我最初就只知道，这变频空压机，节能肯定和它的运行频率有关。

我就想啊，那是不是只要看看它运行频率变了多少，就能算出节能多少呢？结果发现完全不是这么回事儿。

我试过这样一种方法，我先去记录普通空压机在一定时间内的耗电量。

就像盯着一个特别能吃的人看他一顿饭吃多少碗饭一样，我时刻关注着功率表读数的变化，最后算出消耗电能的总数。

这时候我以为我完成了好大一步，可是当我再去看变频空压机的时候，才发现这样根本不行，因为变频空压机它的频率不是一个固定的东西呀。

后来我就想，得从空压机的功率和工作时间入手。

我听人说在理想状态下，功率乘以时间就是消耗的能量。

但是变频空压机功率总是变来变去的，这可把我愁坏了。

我当时想，这就像你想去量一个不断变形的东西的体积一样难。

我又重新开始研究，我发现变频空压机的频比和节能率是有联系的。

比如说，我发现了一个近似的公式，通过大量的测试例子，好像节能率和频比是存在某种线性关系的。

可是这里面也有很多不确定因素，因为实际的工作环境对空压机的影响特别大。

就拿在不同温度环境下来说吧，我做过实验在夏天高温的时候和冬天低温的时候，即使频比相同，节能率有时候也会有差异。

这说明光靠频比来计算节能率是不准确的。

我琢磨着啊，是不是还得考虑气压的因素呢？于是我又开始在记录功率、频比的同时也记录气压。

这感觉就像做菜的时候，本来以为只放盐就够了结果发现还得加点醋和糖才可以。

再后来啊，我发现了一种相对比较靠谱的方法，但我也不敢说完全正确。

我先算出变频空压机在不同频率下的平均功率，这个平均功率就像是一群高矮不同的人的平均身高一样。

然后再乘以工作时间得到实际消耗的能量。

对比在相同工况下，普通空压机消耗的能量，这样两者的差值基本上就是节能的量了。

不过这里还有误差，这个误差的来源可能是我忽略了一些小的电力损耗或者机器本身启动和停止所消耗的能量。

空压机节电计算案例
假设有一个10马力的空压机，设定的工作时间为每天8小时，一年工作日为300天。

首先，需要确定空压机的额定功率，以及空压机的工作率。

假设空压机的额定功率为6千瓦，工作率为80%。

空压机一年的电费计算公式为：
电费 = 空压机额定功率 ×空压机工作时间 ×电费单位价格
假设电费单位价格为1元/千瓦时。

空压机一年的电费为：
电费 = 6千瓦 × 8小时/天 × 300天 × 1元/千瓦时
= 14400元
现在假设采用了一个辅助设备，比如变频器，将空压机的工作率提高到85%，同时减少了10%的工作时间。

空压机改造后的额定功率为：
改造后的额定功率 = 空压机额定功率 ×空压机工作率提高比
率
= 6千瓦 × 1.05
= 6.3千瓦
改造后的工作时间为：
改造后的工作时间 = 空压机工作时间 ×空压机工作时间减少
比率
= 8小时/天 × 0.9
= 7.2小时/天
改造后的空压机一年的电费为：
电费 = 改造后的额定功率 ×改造后的工作时间 ×电费单位价格
= 6.3千瓦 × 7.2小时/天 × 300天 × 1元/千瓦时
= 13608元
经过改造，空压机的电费减少为13608元，相比于未改造前的14400元，节电了792元。

变频器节电率的计算公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-几种典型负载的节电率计算方法（1）各种风机、泵类因为P∝n的三次方，节电效果显着，应首先应用变频器，具体值见表1。

表1 应用变频器节电效果计算时可用式中P％——实际消耗功率百分值；s——实际转速百分值；K——系数，K＝0.0001。

节电率N％＝1-P％举例，转速n为90％时，相应频率值为45Hz，则P％＝0.0001×（90）3＝73％。

所以N％＝1 －73％＝27％。

一般风机、泵类节电率在30％以上。

（2）空压机、挤出机、搅拌机因为P∝n，所以节电率与允许减速范围成正比，N％＝n％。

（3）波动负载如破碎机、粉碎机、冲床、落料机、剪切机等9这种负载具有周期波动性，且波动功率较大，控制方式以闭环为好，相对节电率也大些，功率波动负载如图所示。

（4）阶梯负载如间歇工作有储气罐的空压机、定容积水箱、水池、水塔等，工作时间t1是满负载PH，一定压力后自动卸载，电动机空载Po时间为t1，采用降速降流量，用适当延长工作时间t1、缩短空载时间t2的方法来实现节电。

经实际运行，约有15％～20％的节电率。

而且t2<t1，一般t2＝1／3～1-4／t1。

间歇工作负载的功率变化情况（Po≠0）如图所示。

（5）间歇负载如高位水箱、水池、水塔等。

工作时间t1为满负载，不工作时间为t2，且t2≥t1，现采用降速降流量，延长工作时间t1，缩短不工作时间t2，这样改变后节电效果也明显，约有20％～30％的节电率。

间歇工作负载的功率变化情况（Po＝0）如图所示。

（6）人为的负载转移来实现节电这种情况往往发生在中央空调系统的冷却泵、冷冻泵或其他同类地方。

平常开一台泵，电动机处于满负载或超负载，而且压力、流量也无富余度，使用变频器后没办法实现节电。

但各用泵较多，一般是1：1（五星级宾馆大都如此），这时只有采用人为的负载转移方法来实现节电，见表2。

一、行业分析全国有180亿元/年的空压机市场，有超过400万台的空压机在工作，22KW以上功率等级的空压机超过100万台，22kw以下中小空压机以活塞式为主。

年新增数十万台。

空压机一般按工厂最大负荷加10-20%余量设计，另外工厂实际需求存在季节性及时间性波动，也导致用气量波动较大，所以空压机多数时间并非满载运行，节能空间很大。

二、传统空压机的问题传统空压机的工作图：传统空压机的问题：1、电能浪费严重传统的加卸载式空压机，能量主要浪费在：1）加载时的电能消耗在压力达到所需工作压力后，传统控制方式决定其压力会继续上升直到卸载压力。

在加压过程中，一定会产生更多的热量和噪音，从而导致电能损失。

另一方面，高压气体在进入气动元件前，其压力需要经过减压阀减压，这一过程同样耗能。

2）卸载时电能的消耗当达到卸载压力时，空压机自动打开卸载阀，使电机空转，造成严重的能量浪费。

空压机卸载时的功耗约占满载时的30%～50%，可见传统空压机有明显的节能空间。

2、工频启动冲击电流大主电机虽然采用Y-△减压起动，但起动电流仍然很大，对电网冲击大，易造成电网不稳以及威胁其它用电设备的运行安全。

对于自发电工厂，数倍的额定电流冲击，可能导致其他设备异常。

3、压力不稳，自动化程度底传统空压机自动化程度低，输出压力的调节是靠对加卸载阀、调节阀的控制来实现的，调节速度慢，波动大，精度低，输出压力不稳定。

4、设备维护量大空压机工频启动电流大，高达5~8倍额定电流，工作方式决定了加卸载阀必然反复动作，部件易老化，工频高速运行，轴承磨损大，设备维护量大。

5、噪音大持续工频高速运行，超过所需工作压力的额外压力，反复加载、卸载，都直接导致工频运行噪音大。

三、变频器空压机的优点:节能原理：变频调速系统以输出压力作为控制对象，由变频器，压力传感器、电机组成闭环恒压控制系统，工作压力值可由操作面板直接设置，现场压力由传感器来检测，转换成4~20mA电流信号后反馈到变频器，变频器通过内置PID进行比较计算，从而调节其输出频率，达到空压机恒压供气和节能的目的。

空压机节能效果计算方法空压机节能效果分析种子提供一、耗能分析螺杆压缩机的运行原理决定了压缩机的能耗，当压缩机的产气量大于用气量时压缩机会卸载，当设备用气量大于产气量时压缩机会加载，这样不停加卸载造成管网压力很不稳定，电流波动也比较大。

二、节能空间分析1、压缩机卸载时压缩机做的全部是无用功。

2、当压缩机加载时上升的压力也是不必要的，因为加载压力设定就是你的最低需求压力。

三、能耗计算方法1、卸载能耗约占压缩机功率的52% （可以测电流得到精确数据）220A/ 420A= 52% （压缩机功率满载约250kW) ，卸载功率=250×52% = 130kW ，加载功率250kW。

2、KP压力上升1KG，能耗约占整个系统的7%。

3．压力设定在5.7-7.0公斤之间，把空压机的进气门一直打开，空压机理论上是出于一直加载状态。

4、统计期间共230小时的运行记录，空压机的平均加载率是57.7%，平均卸载率42.3%，空压机月平均运行时间700小时。

5、一月节约计算：月卸载时做无用功=卸载功率×卸载率×运行时间=130kW×42.3%×700=38493度月加载时升高1公斤压力耗电量=加载功率×加载率×运行时间×KP=250×57.7%×700×7%=7068.2度=7068度月总节电量=月卸载时做无用功+月加载时升高1公斤压力耗电量=38493+7068=45561度但是压缩机改造变频后不能完全的消除卸载，因为螺杆压缩机在变频到25HZ后再不能再降低转速，降低后效率急速下降，所以卸载的20%能耗不能节约，这样每月总节约为＝45561×80%=36449度电用电记录：空压机每月耗电量为158760度节电率=36449/158760=23%。