تخيل أن خط إنتاج مصنعك متوقف في الليل بينما تستمر ضواغط الهواء في العمل بكامل طاقتها، مما يستهلك الطاقة دون داع. هذا السيناريو ليس غير شائع - تواجه العديد من المرافق الصناعية نفس التحدي المتمثل في إهدار الطاقة. يلعب الهواء المضغوط دورًا حيويًا في عمليات التصنيع، ولكنه قد يصبح أيضًا سببًا خفيًا وراء ارتفاع فواتير الكهرباء.

توفر تقنية محرك الأقراص المتغيرة السرعة (VSD) من Atlas Copco حلاً فعالاً لهذه المشكلة. ولكن كيف تتفوق VSD على ضواغط الهواء التقليدية ذات السرعة الثابتة؟ وكيف يمكن أن تساعد الشركات على تحقيق وفورات كبيرة في الطاقة في التطبيقات الواقعية؟

كما يوحي الاسم، تحافظ ضواغط الهواء ذات السرعة الثابتة على سرعة محرك ثابتة أثناء التشغيل. هذا يعني أنها تستمر في العمل بأقصى طاقة حتى عندما ينخفض ​​الطلب على الهواء المضغوط إلى ما دون مستويات الذروة - مما يؤدي إلى إهدار كبير للطاقة. يشبه مبدأ العمل قيادة سيارة باستمرار في أعلى تروسها، غير قادر على تقليل استهلاك الوقود حتى عندما تسمح ظروف الطريق بذلك.

عندما يتقلب الطلب على الهواء، تقوم الضواغط ذات السرعة الثابتة بضبط تدفق الهواء من خلال تعديل صمام المدخل مع الحفاظ على سرعة المحرك دون تغيير. يؤدي هذا النهج إلى استخدام غير فعال للطاقة، خاصة أثناء ظروف الحمل الجزئي.

على النقيض من ذلك، تقوم ضواغط VSD تلقائيًا بضبط سرعة المحرك بين الحدود الدنيا والقصوى بناءً على الطلب الفعلي على الهواء. يتسارع المحرك عندما يزداد الطلب ويتباطأ عندما ينخفض ​​الطلب. تمنع هذه اللائحة الذكية استهلاك الطاقة غير الضروري عن طريق توفير الهواء على وجه التحديد عند الحاجة وكيفما تكون الحاجة.

تعمل التكنولوجيا بشكل مشابه لدواسة الوقود في السيارة، حيث تضبط السرعة ديناميكيًا وفقًا لظروف المرور واحتياجات القيادة لتحقيق كفاءة مثالية في استهلاك الوقود. تقدم Atlas Copco كلاً من ضواغط VSD وذات السرعة الثابتة لأن كل نوع يخدم احتياجات تشغيلية محددة.

تثبت النماذج ذات السرعة الثابتة أنها الأنسب للمرافق التي لديها طلب على الهواء ثابت تقريبًا - مثل المصانع التي تعمل على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع بأنماط استهلاك يمكن التنبؤ بها وموحدة. تتفوق ضواغط VSD في البيئات ذات الطلب المتقلب بسبب دورات الإنتاج أو التحولات أو الاختلافات الموسمية.

في حين أن ضواغط VSD تتضمن تكاليف أولية أعلى، فإن وفورات الطاقة الخاصة بها تعوض عادةً الاستثمار الإضافي. كلما زادت تقلبات الطلب، زادت المدخرات المحتملة. تعمل وحدات VSD أيضًا ضمن نطاقات ضغط أضيق بكثير مقارنة بنماذج السرعة الثابتة.

من خلال الحفاظ على ضغوط تفريغ أقل مع الاستمرار في تلبية متطلبات النظام، تحقق ضواغط VSD وفورات إضافية في الطاقة. كما أنها توفر ضغط نظام أكثر اتساقًا عبر جميع التطبيقات. مقابل كل تخفيض بمقدار 1 بار في الضغط دون تجاوز المتطلبات، يمكن للشركات توفير ما يقرب من 7٪ من تكاليف الطاقة.

• إمداد الهواء حسب الطلب:عن طريق ضبط سرعة المحرك لتتناسب مع الاستهلاك الفعلي، تقضي ضواغط VSD على إهدار الطاقة المرتبط بنماذج السرعة الثابتة التي تعمل بحمل جزئي أو بدون حمل.
• تقليل ضغط التشغيل:يقلل التحكم الدقيق في الضغط من التسربات الناتجة عن ضغط النظام المفرط، مما يمنع خسائر الطاقة المرتبطة بها.
• قدرة التشغيل اللين:تجنب التسارع التدريجي لضواغط VSD التيارات الاندفاعية العالية المميزة لوحدات السرعة الثابتة، مما يقلل من إجهاد الشبكة الكهربائية وإطالة عمر المعدات.

• المرافق التي تشهد تقلبات كبيرة في الطلب على الهواء، مثل تلك التي لديها جداول إنتاج متغيرة أو أنماط استهلاك قائمة على التحول
• العمليات التي تتطلب تحكمًا دقيقًا في الضغط، بما في ذلك تصنيع الأدوات الدقيقة وتطبيقات الرش
• الشركات التي تشهد اختلافات موسمية في الطلب، مثل تلك التي تشهد أحمال تكييف هواء أعلى في أشهر الصيف

• المرافق التي لديها طلب على الهواء ثابت تقريبًا طوال التشغيل
• الشركات التي تعطي الأولوية لتكاليف الاستثمار الأولية المنخفضة على وفورات الطاقة على المدى الطويل

تحقق بعض العمليات الكفاءة المثلى عن طريق نشر كلا النوعين من الضواغط. يستخدم التكوين الشائع وحدة أو أكثر من الوحدات ذات السرعة الثابتة لتلبية الطلب الأساسي، بالإضافة إلى ضاغط VSD للتعامل مع التقلبات. يضمن هذا النهج إمدادًا مستقرًا للهواء مع زيادة وفورات الطاقة.

يعزز تطبيق العديد من الضواغط الأصغر بدلاً من وحدة كبيرة واحدة أيضًا موثوقية النظام. في حالة تعطل أحد الضواغط، يمكن أن يستمر الإنتاج باستخدام المعدات المتبقية.

إدراكًا لفوائد الشبكة من انخفاض ذروة الطلب، تقدم العديد من الحكومات والمرافق حوافز لاعتماد معدات موفرة للطاقة مثل ضواغط VSD. يمكن لهذه البرامج أن تقلل بشكل كبير من تكاليف الترقية وتقصير فترات الاسترداد للشركات.

يتطلب اختيار حل الهواء المضغوط الأمثل دراسة متأنية للاحتياجات التشغيلية وعمليات الإنتاج والبنية التحتية الحالية وميزانيات رأس المال. يمكن أن تساعد استشارة المتخصصين في الهواء المضغوط في تحديد التكوين الأنسب لتحقيق وفورات في الطاقة مع الحفاظ على الإنتاجية.