空気圧縮機の熱効率は一般的にどのくらいですか。

空気圧縮機の熱効率については、まず概念を明確にしよう

空気圧縮機は、従来の意味での熱機関ではなく、単に用いるだけである熱効率記述は正確ではありません。工事ではむしろ……を見ることが多いです。断熱効率、等温効率、容積効率と比出力電気エネルギーが有効な圧縮空気の仕事に変換される割合に着目する場合、通常はボイラー型やエンジン型の熱効率ではなく、圧縮効率として理解すべきである。

一般的に参考となる効率の範囲

• 圧縮ホストの効率：一般的な機種の通常運転条件下における圧縮効率は、構造、圧力比、回転数および冷却方式に応じて、おおむね60％から85％の範囲に収まります。
• モーター効率：モータ自体の効率は通常、圧縮段階よりも高いが、負荷率やエネルギー効率等級によって変動する。
• 熱回収効率：余熱回収に着目すると、空気圧縮機の入力エネルギーの相当部分が熱として発生し、その回収可能率は熱交換器や油路・空気路の設計に依存するため、実測データに基づいて評価すべきである。

効率に影響を与える重要な要因

• 排気圧力を高く設定すれば、通常、圧縮に伴う消費功は大きくなる。
• 吸気温度が高すぎたり冷却が不十分だったりすると、有効効率が低下します。
• 配管網の漏洩や圧力降下が大きすぎると、実際のガス使用コストが上昇します。
• 長期間のメンテナンスを行わないことで、フィルターの目詰まりや油品の劣化、バルブの摩耗が生じ、余分な損失が増加します。
• 負荷の変動が大きい場合、頻繁な起動・停止により全体の運転効率が低下するおそれがあります。

どのようにすればより正確に判断できるのか

空気圧縮機が高効率であるかどうかを判断するには、理論上の熱効率の数値だけに頼ってはいけません。併せて……を考慮することをお勧めします。比出力運転電流、排気温度、負荷時間および単位ガス生産量当たりの消費電力を総合的に評価する。省エネルギー改修や廃熱利用を目的とする場合は、まず実際のガス使用曲線を記録し、その後、圧力・流量・温度の条件に基づいて最適な方案を選定する。