どうやって省エネするか——圧縮空気システム？

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この投稿は、2018年8月3日16時38分に955559によって最終的に編集されました。アメリカエネルギー省の統計によると、アメリカでは空気圧縮機が産業分野において最も多く電力を消費する機器の一つです。アメリカのエネルギー省は一時、電動機が最も電力を消費する機器だと考えていたが、圧縮空気システムの設計と運用の改善によって得られる省エネ効果は、電動機の効率向上によって得られる省エネ効果を上回った。 圧縮空気システムの設計と運用を改善することで、20～50％の省エネが可能です。多くの企業は圧縮空気を、石炭や電気、水と同等の実用品と見なしている。それは他の実用品とは異なり、1立方メートル/分の圧縮空気のコストを知っている人はほとんどいません。 1立方メートル/分の圧縮空気のコストは、以下の計算によって求められる。
・前提条件：モーターの効率係数＝110％、力率＝0.9
・典型的な圧縮機では、1HPあたり4CFMの圧縮空気が生成される
・1HP＝110％×0.746kW÷0.9＝0.912kW
・したがって、1CFMの圧縮空気を生成するのに0.228kWの電力が必要
・電気代が1kWhあたり0.65元の場合：1CFM＝0.1482元/時
・1立方メートル/分＝35.315CFM
・したがって、1立方メートル/分のコストは5.23元/時となる
・つまり、10立方メートル/分の圧縮機を8,000時間稼働させると、電気代は10×8,000×5.23＝418,694元となる

では、どこで電気代を節約できるのか？典型的な工場では、圧縮空気の漏れが全体の需要の20％を占めている。ある工場の圧縮空気システムを例にとると、
・年間8,000時間稼働
・電気代は1kWhあたり0.65元
・配管内の圧力＝7.0kgf/cm2
・工場で使用される圧縮空気の量＝10立方メートル/分
・配管からの漏れ量＝20％、つまり2立方メートル/分
・全体の必要な圧縮空気量＝12立方メートル/分

圧縮空気にかかる電気代は、10×8,000時間×5.23元＝418,694元、2×8,000時間×5.23元＝83,738元となり、合計で502,433元となる。
また、漏れによって余分な負荷が生じ、2台の圧縮機を同時に稼働させる必要がある。予備の圧縮機がないため、どちらの圧縮機もメンテナンスを行うことができない。
7.0kgf/cm2の圧力下で2立方メートル/分の漏れが発生する場合、必要な漏れ箇所の数は、
・3つの3mmの漏れ箇所の場合：2.2立方メートル/分、または
・1つの6mmの漏れ箇所の場合：2.832立方メートル/分