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Berechnen Sie die spezifische Leistung einer Druckluftanlage: die elektrische Leistung je Einheit des gelieferten Luftvolumenstroms in metrischen oder imperialen Einheiten.
Spezifische Leistung
5,988kW/(m³/min)
Prüfen Sie die Werte, um ein Ergebnis zu sehen.
Vergleichen Sie Kompressoren nur bei gleichem Austrittsdruck und denselben Bezugsbedingungen für den Volumenstrom.
Specific power = electrical input kW ÷ delivered flow
100 kW bei 16,7 m³/min Luftvolumenstrom entsprechen 5,988 kW je m³/min.
Tipp: Messen Sie Leistung und Volumenstrom im selben Intervall. Beziehen Sie Trockner ein, wenn Sie ganze Anlagen vergleichen.
Die spezifische Leistung ist die elektrische Leistung einer Druckluftanlage je Einheit des gelieferten Luftvolumenstroms: metrisch in kW je m³/min, imperial in kW je 100 cfm. Damit lassen sich zwei Kompressoren oder derselbe Kompressor vor und nach einer Änderung unter vergleichbaren Bedingungen beurteilen. Eine Anlage mit 100 kW Leistungsaufnahme und 16,7 m³/min Liefermenge erreicht 5,988 kW/(m³/min) beziehungsweise 16,96 kW/100 cfm.
Spezifische Leistung = Pelectrical (kW) ÷ Q (m³/min)
P ist die an der Versorgung gemessene elektrische Eingangsleistung einschließlich Antrieb und Lüftermotoren. Q ist der gelieferte Luftvolumenstrom, gemessen am Kompressorausgang oder an der Sammelleitung. Einen Wert in m³/h teilen Sie zuerst durch 60.
Spezifische Leistung = Pelectrical (kW) ÷ Q (cfm) × 100
So geben die Datenblätter des Compressed Air and Gas Institute (CAGI) die spezifische elektrische Leistungsaufnahme des kompletten Kompressors bei Nenndruck an. Ein m³/min entspricht 35,31 cfm. Daher sind kW je 100 cfm numerisch das 2,832-Fache von kW je m³/min.
kWh je m³ = spezifische Leistung (kW/(m³/min)) ÷ 60
Dasselbe Verhältnis als Energie je Kubikmeter Luft erlaubt zusammen mit einem Tarif eine Kostenschätzung. Bei 6 kW/(m³/min) benötigt jeder Kubikmeter 0,1 kWh.
Vergleichen Sie Werte nur bei gleichem Austrittsdruck und denselben Bezugsbedingungen für den Volumenstrom. Das US-Energieministerium nennt für Anlagen um 100 psig als Faustregel: 2 psi zusätzlicher Druck erhöhen den Energiebedarf bei vollem Volumenstrom um ungefähr 1 %. Als freie Liefermenge, Normkubikmeter oder Betriebsvolumen angegebene Ströme ergeben für dieselbe Luftmenge verschiedene Zahlen. Der Rechner wandelt Einheiten um, nicht die Bezugsbedingungen.
Bei 100 kW für 16,7 m³/min beträgt die spezifische Leistung 5,988 kW/(m³/min). Jeder Kubikmeter benötigt ungefähr 0,1 kWh. Bei 0,20 € je kWh kostet diese Luft ungefähr 0,02 € je Kubikmeter.
Spezifische Leistung 5,988 kW/(m³/min) Im Rechner öffnen
Ein Kompressor, der bei 200 cfm Liefermenge 37 kW aufnimmt, erreicht 18,5 kW/100 cfm. Gibt sein CAGI-Datenblatt bei gleichem Druck einen niedrigeren Wert an, prüfen Sie etwa einen verstopften Ansaugfilter, ein verschlissenes Verdichterelement oder einen über dem Nennwert eingestellten Druck.
Spezifische Leistung 18,5 kW/100 cfm Im Rechner öffnen
Ein 55-kW-Kompressor liefert 540 m³/h, doch 20 % der Luft gehen vor der Produktion durch Leckagen verloren. Der nutzbare Volumenstrom beträgt 432 m³/h oder 7,2 m³/min. Die spezifische Leistung der nutzbaren Luft steigt damit von 6,1 auf 7,639 kW/(m³/min).
Spezifische Leistung 7,639 kW/(m³/min) Im Rechner öffnen
Umrechnung von kW je m³/min in kW je 100 cfm, kWh je 1.000 m³ und gelieferten Luftvolumenstrom je kW.
| kW/(m³/min) | kW/100 cfm | kWh je 1.000 m³ | cfm je kW |
|---|---|---|---|
| 4 | 11,33 | 66,67 | 8,829 |
| 4,5 | 12,74 | 75 | 7,848 |
| 5 | 14,16 | 83,33 | 7,063 |
| 5,5 | 15,57 | 91,67 | 6,421 |
| 6 | 16,99 | 100 | 5,886 |
| 6,5 | 18,41 | 108,3 | 5,433 |
| 7 | 19,82 | 116,7 | 5,045 |
| 8 | 22,65 | 133,3 | 4,414 |
| 9 | 25,49 | 150 | 3,924 |
| 10 | 28,32 | 166,7 | 3,531 |
Der Wert hängt von Bauart, Größe und Austrittsdruck ab. Vergleichen Sie mit dem CAGI-Datenblatt desselben Modells bei gleichem Druck statt mit einem pauschalen Richtwert. Für eine ganze Anlage fällt der Wert höher aus als für den Kompressor allein, wenn Trockner, Teillastbetrieb und Leckagen einbezogen sind.
Ein drehzahlfester Kompressor im Leerlauf nimmt bei sinkendem Bedarf weiterhin einen erheblichen Teil seiner Volllastleistung auf, liefert aber keine Luft. Über eine Schicht gemittelt steigt die spezifische Leistung daher bei geringerem Bedarf. Drehzahlgeregelte Kompressoren folgen dem Bedarf besser.
Laut dem Leitfaden des US-Energieministeriums verliert eine schlecht gewartete Anlage typischerweise etwa 20 % der Kompressorliefermenge durch Leckagen. Eine Leckagesuche mit anschließender Reparatur gehört oft zu den günstigsten Einsparmaßnahmen bei Druckluft.
Messen Sie die elektrische Leistung an der Kompressorversorgung und den Luftvolumenstrom am Ausgang und erfassen Sie beides in denselben Intervallen. Der Leitfaden zum Energiemonitoring von Druckluftanlagen beschreibt ein solches System.
Ein ZEM misst die elektrische Eingangsleistung des Kompressors. Ein ZIO liest das 4–20-mA-Signal des Luftdurchflussmessers, sodass beide Größen im selben Intervall erfasst werden.
