空壓機是工業企業普遍使用的能量轉換設備，主要功能是把電能轉換為氣壓能，利用壓縮空氣的能量驅動控制閥和汽缸完成相關的工藝動作，它既可作為控制動力源，又可作為驅動動力源，一般驅動壓力在1Mpa以下的自動化系統均采用氣壓驅動。所以廣泛應用于自動化控制系統。空壓機產生氣壓的過程是一個電能轉換為機械能，機械轉化為氣壓的過程。所以空壓機系統的節能主要有三個方面，一是提升運行效率，二是提高輸送使用效率，三是回收和利用電能轉換為機械能時產生的熱能，三個層次的節能形成了空壓機系統高效低耗的節能運行體系。

1、空壓機節能策略

2、空壓機系統結構

3、空壓機變頻節能

（1）空壓機的可行性分析

為了保障系統供氣壓力，在空壓機設計安裝時都會增大裝機容量，并處于常年連續運行狀態。當供氣壓力達到設定******值時，空壓機卸載，關閉吸氣閥門或停機，當系統壓力降到設定最低值時，空壓機啟動加載，滿負荷運行，由于頻繁的加載、卸載對電路產生了較大的沖擊電流，造成了電能浪費，增大了機械損耗。如果采用變頻調速技術，在滿足用戶壓力負載需求的前提下，通過調節空壓機電機的輸出功率，有效調整壓力流量的技術參數，使空壓機運行在無頻繁加載、卸載的平穩狀態下，可減少啟動電流和沖擊電流，提高運行性能，降低機械損耗，保護電路安全，節約電能資源。

（2）技術原理

采用動態跟蹤控制和模糊控制技術，經壓力傳感器采樣和數值反饋，通過PID控制器的分析、對比、判斷、運算后，輸出適合系統負載需要的軸功率，使氣壓系統保持在壓力恒定狀態，并大大減少機組頻繁加載和卸載，優化了運行狀態，提高了工作效率，實現了******限度的節能。

（3）性能特點

節電率高，節電率可達15%以上。

實現軟啟動，對電網無沖擊，降低對變壓器容量的要求。

功率因數提高，減少無功損耗，使功率因率達到1。

恒壓供氣，運行平穩，可靠性高。

無頻繁加載、卸載。壓縮機的使用壽命及檢修周期都將得到大大延長。

空壓機排氣量由空壓機的轉速來控制，氣缸內氣閥片不再反復地開啟和關閉，閥座、彈簧等工作條件大大改善，避免了高溫、高壓氣體急劇的流動和沖擊，維修工作量減少。

設置故障報警及自動切換，提高了系統的安全可靠性。

4、空壓機系統管理節能

（1）節能分析

根據空壓機電機系統節能項目的多年實施經驗總結，大多數壓縮空氣系統所消耗的能源明顯高于其實際消耗的能源量,高送低用、系統泄漏、人為虛假用氣和不正確使用大約消耗了約40％的壓縮空氣量，導致了大量氣能損失，通過壓縮空氣系統的優化控制可以達到15～35%的節能效果。

（2）技術原理

系統采集各支路的供氣壓力、用氣流量和末端氣壓等技術參數，并根據各支路的用氣需求所設定的目標值，經計算機的分析、比較、判斷和運算后，實時調整各支路的流量執行機構的開度，達到供氣壓力、供氣流量與實際負載需求量的一致，減少輸送能量損耗，同時根據系統壓力的變化檢測系統漏氣損耗，并及時進行報警。徹底解決了高送低用、系統漏氣、人為虛假用氣等造成的能量損失問題。

（3）性能特點

穩定恒壓用氣區間（模糊控制），線形運動穩定下游系統的空氣壓力，控制精度±0.05bar；

壓力顯示及指定壓力設定功能：消除壓力波動導致的錯覺需求；

掉電自我保護功能，可在掉電后保證系統閥門處于全開狀態，保障系統安全運行；

提高系統儲氣能力，減少泄漏及人為造成的錯覺需求浪費；

具備遠程監控通訊及遠程參數設定功能；

低壓力損失無縫鋼管設計，整體裝置的壓降不超過0.5psig(0.03bar)；

實際調節輸出壓力范圍1.5-10bar;

使用環境溫度-20°C～80°C，適用于各種工藝需求的壓縮空氣恒壓輸送。

5、空壓機熱能回收

（1）節能分析

空氣壓縮機長期連續有運行過程中，把電能轉換為機械能，機械能轉換為風能，在機械能轉換為風能過程中，空氣得到強烈的高壓壓縮，使之溫度驟升，這是普通的物理學機械能量轉換，機械螺桿的高速旋轉，同時也產生摩擦熱，這些產生的高熱由空壓機潤滑油的加入混合成油氣蒸汽排出機體，這部分高溫油氣流的熱量相當于空壓機功率的60%，它的溫度通常在80℃（冬季）100℃（夏秋季），這些熱能都由于機器運行溫度的要求，都被無端地廢棄排往大氣之中，即空壓機的散熱系統來完成機器運行的溫度要求。空壓機熱回收就是利用熱能轉換原理，把空壓機散發的熱量回收轉換到水里，水吸收了熱量后，水溫就會升高空壓機運溫度就會降低。

科學技術支持：空壓機有40%的電能轉化為空氣能，有60%轉化為熱能，我們利用物理學的（相變理論），使空壓機熱能回收得以突破達到空壓機總功率的93%以上，是傳統熱回收的200%以上。

（2）空壓機熱回收技術原理

（3）空壓機回收熱能應用