您知道运行该设备的成本是多少吗？

必须做出决定——节省能源，节省资金。拥有作为这些决策依据的硬数据可以消除“猜测因素”，并最终对底线产生积极影响。然而，记录数据、分析结果，然后做出明智的决策真的能产生这么大的美元效应吗？答案是“绝对是的！”

200马力空压机对比

考虑这个制造工厂的例子。该设施拥有两台 200 马力的空气压缩机，用于供应工厂空气。由于 1 号压缩机的额定容量（以立方英尺每分钟 (cfm) 为单位略高于 2 号压缩机），几个月前就已决定将 1 号压缩机作为主压缩机运行，并使用 2 号压缩机作为“微调”。 ” 压缩器。

因此，只有当一号压缩机无法维持系统压力时，微调压缩机才会运行。这听起来合乎逻辑，特别是因为它们的马力相同 - 电力运营成本应该几乎没有差异。

图 1. 数据记录器软件会自动绘制 200 马力空气压缩机的能源使用情况。此快速概览显示，压缩机在三天的运行期间平均消耗略高于 50 千瓦的能源。知道 $/kWh 的电费费用，很容易估计在此期间运行该压缩机的成本。

功率记录器在每个单元上安装了几天，以确定实际的电能运行成本。每个单元都独立运行，以确保其运行不受其他单元的影响。发现 2 号压缩机的能效明显更高，并且也完全能够满足工厂空气需求。 2 号压缩机的设计比同类压缩机更新、更节能。

该设施每千瓦时 (kWh) 收费 0.07 美元。从记录的数据中提取运行时间和千瓦能耗，并确定实际运营成本。此类计算相对简单，可以轻松构建到电子表格中，供全厂使用。

底线：将第二台压缩机作为主要的工厂空气压缩机运行，预计每年可节省 29,510 美元。显然，事实证明，记录的数据比仅基于铭牌数据的“最佳猜测”要准确得多。安装功率记录器然后将数据下载到 PC 进行分析只需几分钟。在这种情况下，小投资获得大回报。

在午休时间运行 50 台研磨机需要多少钱？

在另一家制造工厂，有人问：“让这 50 台研磨机在午休期间运转需要多少成本？”允许磨床在不使用时运行的逻辑是，与更大的设备相比，磨床的负载相对较小，切削油将在整个磨床中保持循环。

而且，由于研磨机在空载的情况下有效地“空转”，因此在如此短的时间内关闭研磨机是不值得的。

为了验证该决定，使用带有交流钳的记录数字万用表来确定午餐休息期间一台研磨机的实际运行成本。有趣的是，一台研磨机仅节省了 0.55 美元。然而，将 55 美分乘以 50 台研磨机可节省 27.50 美元的午餐时间。

考虑到轮班工作和假期的变数，在午餐时间关闭研磨机的估计每年节省的成本略低于 8,000 美元。一次 30 分钟的检查再次显示，每台研磨机只需按两个按钮即可实现显着节省：一个用于午餐前“停止”，一个用于午餐后“开始”。

大型电机的运营成本

用于各种应用的大型电机应始终了解其运营成本。在一个设施中，一台 100 马力 (HP) 的电机用于将水从数百英尺的蓄水池泵送到用于工艺冷却的地方。电机在工厂运行期间连续运转。

正在探索冷却水的其他选择。在做出决定之前确定投资回报需要回答的问题是：“我们运行现有的泵系统需要多少成本？”

通过记录电机消耗的千瓦数及其在工厂周期内运行的小时数，可以确定 100 马力的电机几乎总是以其 100 马力的最大容量运行。这使公司每年花费 33,241 美元。随后做出业务决策，用更高效的电机和泵设计替换现有系统。

但是，为什么不只依靠铭牌数据来确定运行电机的成本呢？毕竟，NEMA 电机标有所需的额定值，包括其马力和效率额定值。答案是电机很少以其铭牌规格运行。预计实际运营成本会有所不同。

例如，一台 460 伏、三相、标准效率的 100 马力电机在满负荷下每年运行 8,760 小时，以每千瓦时 0.10 美元的电价运行，每年的成本可能略高于 48,000 美元。但是，如果电机并非始终在满载下运行怎么办？然后，总运营成本可以显着下降。

唯一确定的方法是测量和记录数据。然后，分析数据并确定电机为该公用事业账单贡献的真实美元价值。根据应用的不同，这种电机可能是使用变频驱动器 (VFD) 实现大幅节能的候选者。

时间

最小总有功功率（瓦）

有功功率总平均值（瓦）

最大有功功率总和（瓦）

08:10:07 0ms

32110.238

32097.152

32031.729

08:10:17 0ms

32064.441

32090.611

32142.949

08:10:27 0ms

32097.152

32103.695

32129.865

08:10:37 0ms

32097.152

32103.695

32149.492

08:10:47 0ms

32090.611

32123.322

32123.322

08:10:57 0ms

32084.068

32110.238

32136.408

图 2. 数据记录器信息导入电子表格进行分析。这个 100 马力的离心泵电机，如果满载，应该消耗近 80,000 瓦（80 千瓦）。 32,000 瓦 (32 kW) 表明电机仅部分负载，运行效率低下，并且它可能是 VFD 的候选者——这可以显着节省能源。在一分钟内平均每 10 秒读数一次。过去 10 秒内电机消耗的平均瓦数。

照明成本

在大多数工业和商业设施中，照明是最大的电能消耗者之一。例如，一个 160,000 平方英尺的工业设施的年照明成本约为 85,030 美元。如果您知道在哪里可以找到最大的节省，这样的美元金额通常可以迅速而显着地减少。有许多照明选项可供选择，选择正确的照明选项需要做出明智的决策。

问题变成了，“保持这些灯亮着需要多少成本？”然后，可以使用已发布的数据对更新、更有效的更换系统进行估计。您可以通过计算灯具、识别灯的瓦数和类型、考虑镇流器的操作以及了解哪些灯何时亮起的实际小时数来做出相当准确的估计。但是，出于决策目的，可以通过简单的交流钳表读数来获取有关照明电路的快速准确数据。

例如，某商业设施中的某些荧光灯长时间亮着，这被认为是有充分理由的。一个常见的误解是，打开荧光灯比关闭它更节能。这只是在一定程度上是正确的，因为在启动这些灯时避免了少量的浪涌电流，从而节省了成本。

此外，过度关闭和打开，例如每天多次，会缩短灯的寿命。美国能源部的一般经验法则是，如果房间无人居住超过 15 分钟，则应关闭荧光灯。但是，在该国的某些地区，如果电费很高，这个数字可能低至 5 分钟。

使用交流钳形表并测量提供给照明电路的电压和电流以快速获得准确的数字是很容易的。您可以快速计算运行该照明电路的成本。但是，如果您假设灯在某些时候被关闭，而实际上它们并没有关闭呢？毕竟，您放置了一个标志，提醒所有工人在轮班结束时关闭工作站的所有工作照明。

您可能不会对每天结束时所有此类照明电路上的电流和 kW 不会变为零感到惊讶。那么，有人忘记关灯会让您付出多少代价？除非你测量它，否则你不会知道。然后张贴标牌向工人展示与照明费用相关的美元金额，你一定会引起一些兴趣。

运行设备的每小时成本

有时，运营和设施经理只是想知道每小时运行特定设备的成本是多少。此类信息应在 100% 负载、90% 负载、80% 负载等情况下提供。然后管理人员可以推断信息以做出运营决策。 “如果我在这个项目上运行按 5 号而不是按 3 号怎么办？哪一个能让我用更少的钱制造同样的零件？”一个公平的问题，应该有一个具体的答案。

很容易查看电费账单并知道当月的费用是多少。管理和减少该费用是能源管理的目标，需要所有设施人员的合作。要做出明智的决定，您必须了解每个月的电能流向。

您必须测量和记录主要电气设备和系统的能源数据。最好在至少一个或多个工厂周期内使用功率记录器。确定操作该设备的每小时和每年的成本。跟踪这些数据并使其随时可用，并了解运行设备的成本。根据事实而不是估计和最佳猜测做出决定要舒服得多。

关于作者：
Randy Barnett 拥有超过 35 年的工业电气维护和培训经验。他毕业于美国海军核电学校，并在潜艇服务中作为电工学习了工业电气贸易。他曾在核电站和燃煤电厂、铁路机车、工业制造环境以及商业和工业建筑中担任熟练电工。 Randy 是一名经过认证的能源审计师，着有“商业和工业布线”、“电气维护简介”和许多文章。可以通过 [email protected] 与他联系。