Rumus perhitungan konsumsi listrik per meter kubik udara pada kompresor udara

1. Gagasan Perhitungan Inti

Konsumsi listrik per meter kubik udara pada kompresor udara umumnya merujuk pada energi listrik yang digunakan untuk menghasilkan setiap meter kubik udara terkompresi. Dalam perhitungan, terlebih dahulu harus ditentukan besaran aliran gas yang diukur, misalnya aliran udara bebas, aliran pada kondisi standar, atau aliran pada kondisi operasi, serta membedakan antara nilai perkiraan nominal dengan nilai aktual selama operasi.

II. Rumus Perhitungan Dasar

Rumus pertama: Diketahui daya masukan dan volume buang

Konsumsi listrik per meter kubik gas (kWh/ m³) = Daya masukan (kW) ÷ [60 × kapasitas silinder (m³/min)]

Rumus ini berlaku apabila laju aliran gas buang dinyatakan dalam meter kubik per menit. Jika laju aliran gas buang dinyatakan dalam meter kubik per jam, maka daya masukan dapat langsung dibagi dengan laju aliran gas buang.

Rumus kedua: Diketahui daya spesifik

Konsumsi listrik per meter kubik gas (kWh/ m³) = daya spesifik (kW /(m³/min)）÷ 60

Daya spesifik adalah rasio antara daya masukan dan kapasitas silinder, yang sering digunakan untuk membandingkan efisiensi energi pada kompresor udara. Semakin rendah daya spesifik, umumnya semakin rendah pula konsumsi listrik per unit produksi gas.

Rumus ketiga: berdasarkan pengukuran aktual konsumsi listrik dan volume gas yang dihasilkan

Konsumsi listrik per meter kubik gas (kWh/ m³) = Total konsumsi listrik selama periode statistik (kWh) ÷ Jumlah gas yang dihasilkan secara efektif selama periode statistik (m³)

Metode ini lebih mendekati hasil operasional yang sebenarnya, sehingga cocok digunakan untuk verifikasi konsumsi energi, perbandingan sebelum dan sesudah renovasi hemat energi, atau pembagian biaya di tingkat bengkel.

3. Pengaruh Beban dan Pemuatan-Pelepasan Beban

Pada operasi sebenarnya, kompresor udara tidak selalu berada dalam kondisi beban penuh. Pengendalian penambahan dan pengurangan beban, pengaturan frekuensi variabel, kebocoran pada jaringan pipa, serta fluktuasi konsumsi udara semuanya dapat memengaruhi konsumsi energi per unit. Jika perhitungan hanya dilakukan berdasarkan kapasitas keluaran nominal, maka kerugian pada kondisi tanpa beban mungkin akan terabaikan.

• Tahap pemuatan: laju produksi gas relatif tinggi, dan konsumsi energi listrik per unit umumnya mendekati tingkat nominal.
• Tahap tanpa beban: motor masih dapat mengonsumsi energi listrik, tetapi laju produksi gas sangat rendah, sehingga akan meningkatkan konsumsi energi per unit.
• Peralatan pendukung: mesin pengering udara dingin, filter, sistem kontrol, kipas pendingin, dan sebagainya; apabila konsumsi listriknya bersifat terpisah, penetapannya sebagai bagian dari perhitungan statistik harus ditentukan.

4. Contoh Perhitungan

Contoh hanya digunakan untuk menjelaskan rumus dan tidak mewakili konsumsi energi aktual pada perangkat tertentu. Jika daya masukan adalah 22 kW, volume buang aktual adalah 3.5 m³/min maka konsumsi listrik per meter kubik gas adalah sekitar 22 ÷ [60 × 3,5] ≈ 0,105 kWh/ m³.

Jika daya spesifik telah diketahui sebesar 6.3 kW /(m³/min), maka konsumsi listrik per meter kubik gas adalah sekitar 6,3 ÷ 60 = 0,105 kWh/ m³.

5. Perhatian dalam Penggunaan

• Pastikan apakah volume buang yang diukur adalah aliran udara bebas atau volume udara terkompresi, serta samakan tekanan, suhu, dan ukuran diameter pengukuran.
• Data pada pelat nama cocok untuk estimasi awal, sedangkan untuk evaluasi di lapangan disarankan menggunakan data bacaan meter listrik dan data dari flowmeter.
• Peningkatan tekanan buang umumnya meningkatkan konsumsi energi kompresi; dalam perhitungan, kondisi tekanan yang bersesuaian harus dicatat.
• Apabila digunakan untuk evaluasi penghematan energi, disarankan untuk secara terpisah menghitung konsumsi energi saat beban penuh, konsumsi energi saat tanpa beban, dan konsumsi energi peralatan pendukung.