從能效限定值了解螺桿空壓機不同能效等級的意義

談論空壓機都離不開三大性能參數(shù)（壓力、流量（排氣量）、功率）的表現(xiàn)。由于空壓機是耗能大戶，且其廣泛使用于工業(yè)生產(chǎn)的各個領域，空壓機的降耗增效意義非常重大，得到了業(yè)內(nèi)及客戶一致認可。本文主要從噴油螺桿空壓機在GB 19153-2019《容積式空氣壓縮機能效限定值及能效等級》能效限定值去了解空壓機節(jié)能的意義。

2020年，質(zhì)監(jiān)局對空壓機產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)管力度加強，在監(jiān)管要求有（見表1）：

①市場準入制度：能效標識；

②其危害程度：嚴重；

③監(jiān)督抽檢合格率：低；

風險等級：Ⅱ級。

2020年空壓機抽檢情況堪憂，不合格率高達22.4%，意味著5臺就有1臺中標。不合格項目為：“機組輸入比功率，能效標識”。（見表2）

國標GB19153-2009《容積式空氣壓縮機能效限定值及能效等級》已施行10年。據(jù)此標準，容積式空氣壓縮機共分為三個符合性等級，即一、二、三級能效。其中，一級能效為最高能效等級，即最節(jié)能；二級能效為節(jié)能級，三級能效為市場準入級，低于三級能效不得生產(chǎn)和銷售。

容積式空氣壓縮機特別是市場上量最大的螺桿空壓機，一級能效成為各個品牌爭奪的目標，就像奧運會爭取金牌一樣。因此可見，螺桿空壓機能效限定值及能效等級是空壓系統(tǒng)設備相關人員（買方和賣方）最關注的指標之一。

1.首先，我們先了解標準前幾個字母的含義：

GB是強制性國家標準，必須時時刻刻執(zhí)行和被監(jiān)管， 不符合強制性標準的產(chǎn)品，禁止生產(chǎn)、 銷售和進口。（見圖1左）

GB/T 是推薦性國家標準（T-推薦）推薦性國標是指生產(chǎn)、交換、使用等方面，通過經(jīng)濟手段或市場調(diào)節(jié)而自愿采用的國家標準，如果納入合同，具有法律上的約束性。（見圖1中）

JB/T是機械行業(yè)標準；（T－推薦），一旦納入合同，也具有法律效力。（見圖1右）

GB 19153-2019 《容積式空氣壓縮機能效限定值及能效等級》根據(jù)國際標準及市場需求，在2009版基礎上進行修訂，于2020年7月1日執(zhí)行。

2.我們從該標準的名稱可以知道，其主要有兩個方面規(guī)定：

①“能效限定值”是指在規(guī)定工況下，空壓機組所允許的最大“機組輸入比功率”值不大于3級的規(guī)定，低于三級能效限定值的產(chǎn)品屬于國家明令淘汰的產(chǎn)品。在標準中屬于強制性條款，是市場準入指標，等同于技術法規(guī)。限定值是以具體數(shù)量的方式體現(xiàn)，在空壓機中以機組比功率值體現(xiàn)。（見表3）

②“能效等級”是對同類產(chǎn)品能效范圍內(nèi)劃分出的若干個效率等級。是國家實施能效標識制度的依據(jù)，是引導消費者購買節(jié)能型產(chǎn)品的直觀參考標準?？諌簷C能效等級分為3級，其中1級能效最高，3級能效最低?？諌簷C節(jié)能評價值不大于2級規(guī)定。

3.2019版標準有哪些變化？

GB 19153—2009《容積式空氣壓縮機能效限定值及能效等級》從2009-12-01實施，所有中國市場上銷售的容積式空氣壓縮機產(chǎn)品必須達到該標準的能效等級要求，備案能效等級并粘貼能效標識。共計有17488條能效等級備案信息（含新備案、變更、擴展）。在十年的標準貫徹過程中，越來越多的的品牌加人執(zhí)行并提高。

GB 19153—2019《容積式空氣壓縮機能效限定值及能效等級》相比十年前的標準，做了4大改進：

①調(diào)整了適用范圍：增加了0.3MPa和0.5MPa能效限定值及能效等級

②提高了部分產(chǎn)品的能效指標：

比如37kW/0.7MPa/風冷/1級比功率值由6.8提升到6.2，提升了8.8%。

比如37kW/0.7MPa/風冷/3級比功率值(能效限定值）由8.3提升到7.4，提升了10.8%。

③增加了變速噴油回轉(zhuǎn)壓縮機的能效評價：

變速噴油回轉(zhuǎn)壓縮機除了有限定值外，還有比功率計算方法。

同樣為1級能效22kW/0.7MPa螺桿空壓機，工頻為6.4，變頻限定值7.8，相差22%。

④增加機組比功率與機組等焓效率，輸功效率的計算。

a)空氣壓縮機機組比功率（SER）計算增加吸氣溫度修正系數(shù)：

evc(kW/(m3/min))=K14*Pcorr/qv.corr  公式(1)

組比功率吸氣溫度修正系數(shù)：

K14=  Tk/293.2                    公式(2)

從標準公式描述，可以看見:空壓機的機組吸氣溫度Tk，機組功率Pcorr和容積流量qv.corr是決定機組比功率大還是小的主要因數(shù)。其中Tk主要是進氣溫度影響；qv.corr主要由環(huán)境溫度，進氣壓力，相對濕度影響；Pcorr則跟電機效率、螺桿主機效率、傳動效率、壓降損失及電箱有關。

通常我們可以從空壓機主機效率曲線圖看出，在使用該主機時是否節(jié)能。如果不在主機的最佳轉(zhuǎn)數(shù)范圍內(nèi)，空壓機是不可能節(jié)能的。（見圖7）

b)機組比功率與等熵效率的計算。

空氣壓縮機機組等熵效率是按絕熱壓縮來計算的，干式無油空壓機可以適用這個公式。下面我們可以看看絕熱壓縮計算公式。

空氣壓縮機絕熱壓縮主機軸比功率計算公式：

從而導出空氣壓縮機機組等熵效率ηisen即為其主機軸絕熱功率Pad與機組功率P機組的比值。主要衡量空壓機主機的效率。

從其主機軸絕熱功率Pad公式可以看出，空壓機主機軸功率P軸與絕熱效率ηad有關，在以后的文章中會專門講解絕熱效率。

從等熵效率計算值來看，兩級壓縮確實要比單級壓縮效率高。（見表7）

但是噴油螺桿空壓機既不是等溫壓縮，也不是絕熱壓縮，由于有油參與，多變壓縮才是實際壓縮過程。因此，只能作為主機參考和比較，不能拿來作為整機效率評定。

c)機組比功率與輸功效率計算

空壓機輸功效率ηwc為空壓機輸出壓縮空氣中具有的有效能與其產(chǎn)生壓縮空氣所消耗的電能的比值。這個在《壓縮空氣站能效分級指南》中就非常有用。

1.從表8中可以看出，標準在規(guī)定能效限定值及能效等級中，壓力越高，比功率值和能效限定值越大；功率越高，比功率值和能效限定值越小。

2.表9可看出：能效等級越高，要求機組比功率值越低！液冷比風冷機組比功率值和能效限定值低。

3.同功率同壓力情況下，在各級能效等級中，變頻比工頻的機組比功率值高。（見表10）

4.如果2009版達到1級能效，螺桿空壓機就不做改變，在2019版只能達到2級能效了。（見表11）

5.如果2009版達到2級能效，螺桿空壓機就不做改變，在2019版只能達到3級能效了。（見表12）

6.如果按2009版?zhèn)浒纲Y料中超1級能效，兩級壓縮螺桿空壓機就不做改變，在2019版只能剛剛達到1級能效了。（見表13）：

能效標識是中國節(jié)能減排官方行動。

1.標識為藍白背景的彩色標識，長度最小為80mm，寬度最小為54mm。

2.標識名稱為：中國能效標識（英文名稱為CHINA ENERGY LABEL）,包括以下內(nèi)容：

（1）生產(chǎn)者名稱（或簡稱）；

（2）產(chǎn)品型號規(guī)格；

（3）能源效率等級；

（4）機組輸入比功率[kW/(m3/min)]；

（5）依據(jù)的能源效率國家標準編號。

3.按GB19153-2019的規(guī)定：空氣壓縮機能效限定值應不大于3級（即入市標準），2級和1級為節(jié)能。（見圖9）

4.能效標識必須粘貼在機器上（見圖10）。

5.統(tǒng)一網(wǎng)上備案可查

①生產(chǎn)者或進口商應當按產(chǎn)品型號規(guī)格逐一備案。型號規(guī)格不同但產(chǎn)品結(jié)構、驅(qū)動電機額定功率和額定排氣壓力相同，機組輸入比功率一致的產(chǎn)品在備案時可不再提交檢測報告。

②生產(chǎn)者或進口商應當自使用標識之日起30日內(nèi)完成備案，通過信函等方式提交《容積式空氣壓縮機能源效率標識備案表》以及《辦法》所規(guī)定的相關備案材料，并同時在“中國能效標識網(wǎng)”(www.energylabel.gov.cn)上填寫相關備案信息。

③備案材料應完備、真實。

④產(chǎn)品備案信息發(fā)生變化時，應向授權機構重新備案。

6.產(chǎn)品能效等級應通過官方實驗室或已通過官方認可的實驗室測試。

7.樣本、合同、網(wǎng)上備案、機器銘牌和標識必須統(tǒng)一。

夠用就好，無需一定追求1級能效

深入了解“噴油螺桿空壓機能效限定值分析”不僅可以讓我們更好地為客戶提供服務，同時在激烈的市場競爭中占得先機。學習理論，領先同行！