压缩空气效率标准
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经过近3年半的开发工作，加拿大标准协会C837-16文件“压缩空气系统的监测和能源性能”终于出版了，可供参考下载．工作以书面文档是由一个CSA技术委员会组成人员从电力公司和政府组织、压缩空气制造商和最终用户来自美国和加拿大,与该委员会活动促进和协调由CSA组(见委员会成员列表)。
由于压缩空气行业在性能测量方面面临挑战，该项目由加拿大电力公司魁北克Hydro发起并支持。在系统能量读数报告不一致方面遇到了问题。该公用事业公司要求CSA技术委员会T402(工业设备技术委员会)启动工作，以解决这些挑战。因此，成立了一个新的小组委员会，从2012年秋季开始制定标准。
标准是关于什么的?
该标准的引入定义了它被开发的原因和它的主题(经许可使用):
“从历史上看，用于确定压缩空气系统的能源性能的方法缺乏一致性。这通常使利益相关者难以就能源效率做出明智的决定。缺乏一致的信息使确保任何现有、新的或优化系统的任务复杂化它的运作效率很高。
本标准规定了要收集哪些信息，以及如何使用透明、统一、验证、可重复和一致的测量方法测量或计算功率、能量、流量、压力和生产输出等系统参数。
本标准为确定能源绩效指标（ENPI）和能源基线（ENB）的方法提供了指导，这些指标和基线将作为整体能源管理系统（EnMS）的一部分使用或其他相关用途。对于压缩空气系统，提供了用于测量、估计和报告能量性能的一致方法的具体要求。
本标准旨在符合ISO 50006《能源管理系统-使用能源基线（EnB）和能源性能指标（EnPI）测量能源性能-一般原则和指南》（适用于压缩空气系统）的要求。
本标准不打算取代其他标准(如ISO 11011)所定义的压缩空气系统能源效率评估(审核)，也没有规定可用于提高压缩空气系统能源效率的措施。
范围
1.1夹杂物
本标准适用于具有下列特性的压缩空气系统:
a） 电动三相空气压缩机，等于或大于5马力；
B)容积式固定式空气压缩机及相关设备;
C)工作压力在2.5和17 bar(g)之间(36和250 psi(g));和
d） 压缩空气的工业和商业应用。
1.2除外责任
本标准不打算用于以下目的或系统:
a） 电动单相压缩机；
b） 空气压缩机性能的台架试验、测量或认证；
C)热回收的测量;
标准内容
本标准列出了一系列参考出版物，供读者参考，并提供了用于澄清本标准正文中提及的重要术语和短语的定义。关于如何通过定义指标（ENPI）和能源基线（ENB）来衡量和量化能源绩效的一般说明描述了与压缩空气系统有关的工艺流程（图1）。定义了工艺流程（图2）指导读者执行所需测量、计算和比较的一般步骤。该过程的关键是创建能源基线，作为比较系统可能发生变化的后续测量周期的起点。例如，能源性能指标的变化可以显示能源效率项目对系统的影响。用户（可能是电力公司能源计划或电厂经理）可以使用这些测量来量化系统能源性能的改善。这可能会反馈到能源计划的总体性能总量中。对该过程来说，重要的是持续的对系统进行持续一致的测量和比较，以确保持续节能，并确保系统正常运行。
图1:该标准定义了许多能源性能指标(EnPI)，并指导读者如何将指定的基准期与任何报告期进行比较(来源CSA C837-16)。
图2:该标准提供了关于如何确定能源基线的定义和建议行动。(CSA C837-16来源)。
任何测量都必须有一个明确的测量边界，这样能量基线和额外的测量周期就可以进行比较。在任何复杂的系统中，都有许多测量的选择，通常这些选择是由物理上可能或经济上承担的决定的。一旦定义了边界，所有的能量输入和压缩空气输出都被识别出来用于测量。
一些静态因素被识别出来，它们对测量过程很重要，但不会随着时间的推移而定期改变。这些可能是一个工业工厂的产品类型，每天的班次数，工厂的占地面积，典型的系统压力和其他因素。一些条件可能会改变这些静态因素为相关的变量，如改变一个工厂的运行时间。
在为比较过程确定合适的基线和报告周期时，将为读者提供指导。对数据收集进行一般性讨论，如如何测量、数据收集频率、数据质量、能源基线的计算和比较等。对数据的规范化进行了一些讨论，如果在基线捕获和最近的测量之间发生了变化，那么规范化数据将是必要的。例如，一个工厂可能改变他们的生产流程和/或开始第三班。在这种情况下，能源性能指标可能需要标准化(调整)，以便进行公平的比较。
该标准认识到，系统的大小以及系统总能耗与设备总能耗的比较可能决定用于测量和计算enpi方法的复杂性。因此，简单而廉价的1级测量方法可以用于占总负载很小百分比的小型系统。如果一个系统很大，并且消耗了总负载的很大一部分，那么就有必要对系统进行全面的测量，并以3级精度连续监测enpi。
图3:对于这个示例系统，可以根据用户的需要选择许多系统边界(源CSA C837-16)。
能源绩效指标
该标准定义了两个enpi作为任何基线开发的强制性标准。这些是系统比功率(SSP)和总能耗(TEC)。可选指标是特定能源消耗(SEC)和非生产使用部分(PNPU)。它们的定义如下:
- SSP -在测量期间，进入测量边界的平均kW除以流出的平均流量x 100。它的输出可能是每100 cfm的平均千瓦。这是压缩空气生产效率的指标。
- TEC -在特定测量期间，测量边界内消耗的总千瓦时。这可以是一个指标的压缩机效率，也多少空气正在产生。
- 秒-消耗的总千瓦时除以用户定义和指定的生产单位。通常这可以是生产的产品单位的数量或产品的重量。它跟踪系统能量消耗随产品输出的变化情况。
- PNPU–与测量期间测量的平均流量相比，穿过测量边界的非生产性压缩空气流量百分比的估计值。在一些工厂，这可能很容易在周末的正常生产停工期间进行测量。在其他情况下，可能需要进行一些特殊测试。在大多数电厂，这将是泄漏和系统浪费的指标。
这些能源性能指标依赖于系统压力，因此标准规定压力应该总是在同一时间测量。
图4:一个连续监控系统可以报告给压缩空气系统的概念化图(源CSA C837-16)。
待测参数
该标准确定了五个参数，以各种特定的方式测量或估计，作为enpi的输入。这些测量将在测量范围内的所有设备上进行:
- 权力
- 流
- 压力
- 能源
- 产量
该标准认识到，测量这些参数有时是昂贵的和不切实际的，特别是如果系统是总电厂负荷的一小部分，所以三个不同的测量水平被识别。1级可能是最简单的抽查测量，2级可能是基于定义的更复杂的测量和计算方法的更复杂的估计，或3级可能是更复杂和昂贵的直接测量参数，使用为此目的设计的精确仪表。该标准讨论了确定这些参数的各种方法，以指导用户，这取决于系统的特性和可能的情况。一些例子可能是在一天中的不同时间间隔用秒表测试负载/卸载压缩机来计算流量，这可能是在1级精度。参数也可以根据每个系统控制器的输出和压缩机的额定功率和流量来估计，比如使用运行时计时。或者可以临时或永久安装实际的流量计和电度表来测量3级的参数。
本标准还对各种测量和计算方法进行了讨论。其中包括使用安培、电压和功率因数估算计算三相功耗，以及对轻载压缩机的功率因数进行调整。讨论了使用来自系统控制器的数据，并允许作为计算的输入方法。本文还讨论了利用CAGI表进行估算的问题。讨论了铭牌信息的系统数据收集和开发报告的建议。
在本标准末尾，有三个完整的说明性示例，说明了三个不同示例系统的三个测量水平（L1至L3）和ENPI计算，以供读者参考。
希望该标准能在行业中起到有用的作用，并有助于标准化向能源计划和考虑实施效率改进项目的客户报告的数据收集。已经有一个使用该标准支持加拿大BC Hydro新能源计划的例子。作为新计划如果系统为1000 hp及以上的大客户执行系统基线监测，对其系统进行能源审计，并启动低成本/无成本能源措施，则可100%获得高达40000美元的资金。该计划的关键是安装符合CSA C837-16的永久监测。这是希望d更多的组织将采用本标准指导压缩空气系统的能源性能测量。
| 在本标准制定过程中的不同时间，委员会成员： |
R.马歇尔，马尼托巴水电,温尼伯,马尼托巴省,椅子 “说明”号Holcim(美国)公司，Midlothian，德克萨斯州，美国 d·布斯美国肯塔基州列克星敦苏莱尔公司 t·布伦南加拿大自然资源，渥太华，安大略省 a .茶业魁北克水电分布，魁北克蒙特勒尔 A.J.科尔多瓦,V.J.Pamensky加拿大公司，安大略省多伦多 达,加拿大安大略省米西索加的LeapFrog能源技术公司 一、费尔苏菲，DV系统公司，安大略省巴里市 jr射击,圣戈班(特定植物)，温尼伯，马尼托巴 上面Kondapi,美国国家电网，雪城，纽约，美国 克里斯先生，英格索兰工业技术公司，戴维森，北卡罗来纳州，美国 e . Lutfy加拿大阿特拉斯·科普柯压缩机公司。Dollard-Des-Ormeaux,魁北克 r·莫雷尔压缩空气管理影响RM公司，Vaudreuil-Dorion, Québec 西里尔·戴彼第穆雷萨斯喀彻温省，里贾纳，马贝克ICF C.D.皮蒂斯， BC Hydro，温哥华，不列颠哥伦比亚省 K.H. Reiter,Kaeser compressor Canada Inc.， Boisbriand, Québec h . Rutman普惠加拿大公司，朗格伊，Québec r . Tmej安大略省能源部，安大略省多伦多 d . Woodbeck加拿大铁路公司，马尼托巴省温尼伯 康塔斯蒂，CSA组,多伦多,安大略省项目经理 |
委员会主席感谢所有与会者作出的最宝贵的贡献和在这一标准制定上花费的大量时间。
该标准可在CSA集团的网站www.csagroup.com。
阅读更多压缩空气标准的文章,请访问//www.ghtac.com/standards．
