【壓縮機網】摘要：現代化工業生產和高品質生活都離不開壓縮空氣，空壓機作為壓縮空氣的搬運工，對于各行各業的使用者來說非常重要。談論空壓機都離不開三大性能參數（壓力、流量（排氣量）、功率）的表現。由于空壓機是耗能大戶，且其廣泛使用于工業生產的各個領域，空壓機的降耗 增效意義非常重大，得到了業內及客戶一致認可。筆者從設計、制造、使用和服務（售前、中、后）來闡述壓縮空氣節能秘密。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能的意義。
文/上善氣體工作室 梁柳生
一、空壓機納入全國重點工業產品質量安全監管目錄
2020年，質監局對空壓機產品質量的監管力度加強，在監管要求有（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，即最節能；二級能效為節能級，三級能效為市場準入級，低于三級能效不得生產和銷售。
二、GB19153標準解讀
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，必須時時刻刻執行和被監管， 不符合強制性標準的產品，禁止生產、 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、交換、使用等方面，通過經濟手段或市場調節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日執行。
2.我們從該標準的名稱可以知道，其主要有兩個方面規定：
①“能效限定值”是指在規定工況下，空壓機組所允許的最大“機組輸入比功率”值不大于3級的規定，低于三級能效限定值的產品屬于國家明令淘汰的產品。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。限定值是以具體數量的方式體現，在空壓機中以機組比功率值體現。（見表3）
②“能效等級”是對同類產品能效范圍內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，是引導消費者購買節能型產品的直觀參考標準。空壓機能效等級分為3級，其中1級能效最高，3級能效最低。空壓機節能評價值不大于2級規定。
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壓縮機的能效評價：
變速噴油回轉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：
evc(kW/(m3/min))=K14*Pcorr/qv.corr 公式(1)
組比功率吸氣溫度修正系數：
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。其中Tk主要是進氣溫度影響；qv.corr主要由環境溫度，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能。如果不在主機的最佳轉數范圍內，空壓機是不可能節能的。（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。
三、能效限定值分析
1.從表8中可以看出，標準在規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版備案資料中超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）：
四、能效等級及標識
能效標識是中國節能減排官方行動。
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）,包括以下內容：
（1）生產者名稱（或簡稱）；
（2）產品型號規格；
（3）能源效率等級；
（4）機組輸入比功率[kW/(m3/min)]；
（5）依據的能源效率國家標準編號。
3.按GB19153-2019的規定：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級為節能。（見圖9）
能效標識必須粘貼在機器上（見圖10）。
5.統一網上備案可查
①生產者或進口商應當按產品型號規格逐一備案。型號規格不同但產品結構、驅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品在備案時可不再提交檢測報告。
②生產者或進口商應當自使用標識之日起30日內完成備案，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》所規定的相關備案材料，并同時在“中國能效標識網”(www.energylabel.gov.cn)上填寫相關備案信息。
③備案材料應完備、真實。
④產品備案信息發生變化時，應向授權機構重新備案。
6.產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、網上備案、機器銘牌和標識必須統一。
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！
作者簡介
梁柳生，1968年，廣西柳州，大學本科。
①高級工程師，1990開始從事空壓機行業工作；有在國企、合資及外企工作經歷，其中22年在AC集團工作。先后從事過空壓機及后處理設備的產品設計、產品工藝、生產管理、產品質量跟蹤服務等及全國銷售總監并有在歐洲學習和工作的經歷。2017年創辦上善氣體工作室，專業從事壓縮空氣系統研究，精益生產管理及銷售的培訓工作
②國家標準JBT10526-2005《一般用冷凍式壓縮空氣干燥器》第一起草人
③全國壓縮機標準化技術委員會委員
來源：本站原創
文/上善氣體工作室 梁柳生
一、空壓機納入全國重點工業產品質量安全監管目錄
2020年，質監局對空壓機產品質量的監管力度加強，在監管要求有（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，即最節能；二級能效為節能級，三級能效為市場準入級，低于三級能效不得生產和銷售。
二、GB19153標準解讀
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，必須時時刻刻執行和被監管， 不符合強制性標準的產品，禁止生產、 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、交換、使用等方面，通過經濟手段或市場調節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日執行。
2.我們從該標準的名稱可以知道，其主要有兩個方面規定：
①“能效限定值”是指在規定工況下，空壓機組所允許的最大“機組輸入比功率”值不大于3級的規定，低于三級能效限定值的產品屬于國家明令淘汰的產品。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。限定值是以具體數量的方式體現，在空壓機中以機組比功率值體現。（見表3）
②“能效等級”是對同類產品能效范圍內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，是引導消費者購買節能型產品的直觀參考標準。空壓機能效等級分為3級，其中1級能效最高，3級能效最低。空壓機節能評價值不大于2級規定。
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壓縮機的能效評價：
變速噴油回轉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：
evc(kW/(m3/min))=K14*Pcorr/qv.corr 公式(1)
組比功率吸氣溫度修正系數：
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。其中Tk主要是進氣溫度影響；qv.corr主要由環境溫度，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能。如果不在主機的最佳轉數范圍內，空壓機是不可能節能的。（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。
三、能效限定值分析
1.從表8中可以看出，標準在規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版備案資料中超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）：
四、能效等級及標識
能效標識是中國節能減排官方行動。
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）,包括以下內容：
（1）生產者名稱（或簡稱）；
（2）產品型號規格；
（3）能源效率等級；
（4）機組輸入比功率[kW/(m3/min)]；
（5）依據的能源效率國家標準編號。
3.按GB19153-2019的規定：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級為節能。（見圖9）
能效標識必須粘貼在機器上（見圖10）。
5.統一網上備案可查
①生產者或進口商應當按產品型號規格逐一備案。型號規格不同但產品結構、驅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品在備案時可不再提交檢測報告。
②生產者或進口商應當自使用標識之日起30日內完成備案，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》所規定的相關備案材料，并同時在“中國能效標識網”(www.energylabel.gov.cn)上填寫相關備案信息。
③備案材料應完備、真實。
④產品備案信息發生變化時，應向授權機構重新備案。
6.產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、網上備案、機器銘牌和標識必須統一。
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！
作者簡介
梁柳生，1968年，廣西柳州，大學本科。
①高級工程師，1990開始從事空壓機行業工作；有在國企、合資及外企工作經歷，其中22年在AC集團工作。先后從事過空壓機及后處理設備的產品設計、產品工藝、生產管理、產品質量跟蹤服務等及全國銷售總監并有在歐洲學習和工作的經歷。2017年創辦上善氣體工作室，專業從事壓縮空氣系統研究，精益生產管理及銷售的培訓工作
②國家標準JBT10526-2005《一般用冷凍式壓縮空氣干燥器》第一起草人
③全國壓縮機標準化技術委員會委員
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