空壓機配管及壓力調整節能效益分析 文：陳柏良

工廠內操作機械的氣動設備都有固定的壓力需求，而空壓設備往往供氣的壓力太高，主要原因出在空壓管路的配置不當，及操作人員對廠內空壓設備不瞭解等因素；殊不知空壓供氣壓力每調高1Bar，就需多出6~7%的電力消耗。

調高空壓設備供氣壓力的因素如下：

• 管路配置上：
1. 未端管路壓力無法達到工作壓力需求。
2. 空壓系統使用管徑過小及縮管等因素，導致壓降過大。
• 空壓設備上(內部壓降過大)：
1. 設備未正常保養。
2. 過濾器濾芯未正常更換。

配置正確的空壓系統管路，可大大改善末端壓力不足，及瞬間用氣造成壓降的問題；空壓系統除了採用環狀管路的配置方式之外；末端增加小型儲氣桶(詳如圖一所示)，可克服瞬間用氣，造成壓降的問題。

圖一、空壓管路示意圖

精密過濾器的功能是過濾壓縮空氣中的雜質及微量的水與油，如果長期未更換，也會導至壓差過大。用100馬空壓機為例，實測改善前後之壓力差異與耗電關係的表格如下，提供參考：

本次節能效益分析，針對工廠內壓力調整節能改善，以下為現場現況調查及改善前後的測試資料。修改空壓管路工程費用約20萬(4吋主管)，增加儲氣桶費用約2萬(3M³)。

1. 改善前：工廠原本空壓設定壓力為7.4Bar，到管路末端只剩下6.0Bar。壓差1.4Bar，而工廠內設備需求壓力只需5.5~6Bar。

7.4Bar時換算用電度數為：

81.17 kW × 8600 hr(年) ＝ 698,062 kWh(度)



2. 改善後：管路配置為環狀管路，空壓管路末端增加儲氣桶，末端壓力6Bar為需求壓力，空壓機壓力設定變為6.4Bar。壓差為0.4Bar為正常範圍值內。

6.4Bar時換算用電度數為：

75.73 kW X 8600 hr/年 ＝ 651,278 kWh/年(度)



3. 節能效益分析
• 改善前：

空壓設備使用7.4Bar壓力運行，年使用天數為8600 hr，用電單價為4元/度，年度用電費用為：

81.17kW x 4 元/kWh x 8600 hr/年 ＝ 2,792,248元/年。
• 改善後：

空壓管路變更為環狀管路及增加儲氣桶，空壓設備使用6.4Bar壓力運行，年使用天數為8600 hr，用電單價為4元/度，年度耗電量為：

75.73kW x 4 元/kWh x 8600 hr/年 ＝ 2,605,112元/年。

年節電費用：2,792,248元/年 –2,605,112元/年＝187,136元/年

節能率：187,136 /2,792,248＝6.7％

1. 本案例改善前空壓機每年耗電約280萬元電費，改善後空壓機每年耗電減為260萬元，節能率達6.7％。
2. 改善後依照效益分析資料顯示，一年可節省18.7萬元。

   總投資簡易回收年限為：

   220,000元(改善工程費用) / 187,000 元(每年節省費用)＝1.2 年

3. 空壓系統配置適當的管徑以及配合環路的系統架構，可以減少不必要的壓降；同時，提供適當的空壓供氣壓力，不僅能增加空壓機的使用壽命，也能節約電力，節省能源成本，同時有益環保。