公開日:2024/03/15

最終更新日:2024/03/15

IoT電力センサユニットが解き明かす!コンプレッサーのエア漏れ

一般的な製造工場では、コンプレッサーは工場全体の消費電力のうち20〜25%を占めるとも⾔われています。コンプレッサーに着目して省エネ対策することで、大きな効果を期待できます。本コラムでは、コンプレッサーの省エネのポイントとして、㈱SIRCの「IoT電力センサユニット」を活用したエア漏れ検出方法をご紹介します。

一般的なコンプレッサーの構成

製造工場のコンプレッサーは、図のように「圧縮機」「ドライヤ」「フィルタ」が一体となったパッケージタイプコンプレッサーがよく使用されています。

画像提供:株式会社SIRC


圧縮機で空気を圧縮すると、圧縮熱が発生し温度が上昇します。圧縮による熱エネルギーは、大気へと拡散し失われていきます。
ドライヤは温度を下げるためにヒートポンプを使用します。圧縮空気中の水蒸気が水に相変化するときの潜熱が熱エネルギーとして大気中に拡散し失われていきます。

必須!コンプレッサーの熱対策

コンプレッサーの消費電力を削減するためには、放熱と吸気をいかに効率よく行うかがポイントです。
空気密度が大きいほど、すなわち吸気温度が低いほど効率が高くなります。例えば、吸気温度を40℃から30℃に下げることで、約3%効率が上昇します。
換気が不十分だと、コンプレッサーの高温の排気が吸気に混じって吸気温度が上昇します。

画像提供:株式会社SIRC


コンプレッサーの効率を低下させないように、温度の高い排気を吸気しないようにする工夫が必要です。
温度の高い排気を外部へと排出するために排気ダクトを設けます。排気ダクトによって温度の高い排気を外部に排出するため、機械室の温度が上昇しなくなり、吸気温度が下がることでコンプレッサーの効率を上げることができます。

画像提供:株式会社SIRC

驚異的なエア漏れチェック手法

大量の電力を消費して作った圧縮空気は非常に高価な動力源です。エア漏れは高価な動力源を「ムダ」に捨てていることになります。
圧縮空気が漏れていても、臭いもなく、目に見えませんし、環境への影響もないことから、気付きにくく、放置されがちです。
エア漏れを早いタイミングで把握することは省エネに繋がります。

図4は時刻毎のコンプレッサーの消費電力量を、対策前をA、対策後をBに表しています。

  • 図4-A:エア漏れ対策前

  • 図4-B:エア漏れ対策後

画像提供:株式会社SIRC


稼働していない時間帯のコンプレッサーの稼働状況(消費電力)に着目してみると、エア漏れが多いと圧力を維持するためにコンプレッサーの時間間隔が短く、エア漏れ対策を行うと時間間隔は⻑くなります。
この様にコンプレッサーの稼働状況(消費電力)の傾向値を把握しておくことで、エア漏れ発生時に素早く対策を打てるようになります。

【SIRC IoT電力センサユニット】は、電気工事不要で、わずか15秒で既存設備に取り付けられ、消費電力の測定が可能です。
そのためエア漏れチェックだけでなく、省エネや脱炭素の実現に向けた対策をより具体的に計画するための「消費電力の見える化」が可能になります。

非接触で有効電力の測定を可能とした世界初の電力センサユニット

センサヘッドを三相3線のうち2線にクランプするだけ、
RSTの指定もなく15秒で取付完了

測定したデータはSIRCクラウドで集約&グラフ化、
稼働時間外の電力を簡単に確認することが可能
画像提供:株式会社SIRC

まとめ

コンプレッサーの省エネには、吸気と排気の温度管理と、エア漏れ対策が非常に重要です。
併せて、施した対策の効果を、消費電力を実測し確認していくことも重要です。
その際、SIRC IoT電力センサユニットは、2つのセンサヘッドを2本の線にクランプするだけで容易に効果検証が行えます。
ご相談や詳細な説明など、以下の「お問い合わせ」お気軽にご用命ください。

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株式会社SIRC

<所属>広報室
<専門分野>SIRC独自のセンシング技術を用いた「アナログDXソリューション」「脱炭素DXソリューション」を提供
工事不要の独自センサを既存設備に後付けするだけで簡単にIoT化を実現します。 特に非接触で有効電力の取得を可能としたSIRC IoT電力センサユニットは、省エネやカーボンニュートラルの実現に向けた「見える化」ツールとして多くの企業様に選ばれています。