Berechnung Kompressor Höchstdruck

Den maximal erforderlichen Luftdruck ermitteln

Auf dieser Seite soll gezeigt werden, wie man den Kompressor* Höchstdruck berechnen kann. Beim sogenannten Höchstdruck handelt es sich um den maximal erforderlichen Druck eines Kompressors. Dieser Druck wir auch als Ausschaltdruck p_max bezeichnet, da der Kompressor-Motor bei Erreichen dieses Druckes abgeschaltet wird.

Größenbestimmung eines Kompressors

Vor der Anschaffung eines Kompressors für den professionellen Einsatz (z.B. in einer Werkstatt) muss zunächst die Entscheidung für die entsprechende Bauart fallen. Zumeist geht es hier um die Frage, ob es ein Kolbenkompressor oder ein Schraubenkompressor werden soll.
Ist die Entscheidung nach der Art des Drucklufterzeugers gefallen, beginnt man mit der Größenbestimmung des Kompressors. Ein Teilschritt bei der Größenbestimmung ist die Ermittlung des Höchstdrucks.

Den Höchstdruck von einem Kompressor berechnen

Ausgangsbasis für den Höchstdruck stellt die Schaltdifferenz (p_max - p_min) dar, die in der Kompressorsteuerung hinterlegt ist. Hinzu kommen der höchste Arbeitsdruck der Druckluftverbraucher* und die Summe der Druckverluste, die im Druckluftnetz auftreten. Diese Rahmenbedingungen bilden die Grundlage, mittels der man den Kompressor-Höchstdruck berechnen kann.

Der Luftdruck im Kessel* schwankt vorlaufend zwischen p_min und p_max, da der Kompressor immer anspringt, wenn der Mindestdruck p_min erreicht ist und den Druckluft-Behälter daraufhin bis zum maximalen Druck (Höchstdruck, Ausschaltdruck, p_max) auffüllt. Der Luftdruck im Kessel muss dabei immer deutlich über dem höchsten erforderlichen Arbeitsdruck der Druckluft-Verbraucher liegen.
Ist für den Betrieb eines Druckluft-Werkzeugs also ein Druck von 8 bar erforderlich, muss auch der Mindestdruck p_min somit über 8 bar liegen.

Druckluft-Verluste berechnen

Bei der Festlegung des Mindestdrucks muss man, neben dem Arbeitsdruck der Verbraucher, aber auch die Verluste im Druckluft-System ermitteln. Diese Druckverluste können durch die unterschiedlichen Komponenten im System verursacht werden, wie zum Beispiel durch Reibung in den Rohren, aber auch schlichtweg durch Leckagen.
Da die Verluste im Druckluft-System einen direkten Einfluss auf die erforderliche Kompressor-Größe haben, will man stets Druckluft-Verluste vermeiden.

Druckverlust-Werte zur Berechnung des erforderlichen Luftdrucks

Bei der Ermittlung des erforderlichen Luftrucks des Kompressors, müssen die folgenden Werte für die Druckverluste herangezogen werden:

Normale Druckluftnetze: ≤ 0,1 bar
Das Druckluftnetz sollte so ausgelegt sein, das die Druckverluste des gesamten Rohrleitungsnetzes in Summe nicht 0,1 bar überschreiten.

Große Druckluftnetze ≤ 0,5 bar
Von großen Druckluftsystemen ist die Rede, wenn man Bergwerke, Steinbrüche oder Großbaustellen betrachtet. Hier ist ein Druckverlust von bis zu 0,5 bar tolerierbar.
Bei weit verzweigten Druckluftnetzen, z.B. in Bergwerken, Steinbrüchen oder auf Großbaustellen, kann man einen Druckabfall bis 0,5 bar zulassen.

Druckluftaufbereitung durch Trockner
Membran-Drucklufttrockner mit Filter ≤ 0,6 bar
Kälte-Drucklufttrockner ≤ 0,2 bar
Adsorptions-Drucklufttrockner mit Filter ≤ 0,8 bar

Druckluftaufbereitung durch Filter und Abscheider
Zyklonabscheider ≤ 0,05 bar
Filter allgemein ≤ 0,6 bar

Mit zunehmender Verschmutzung des Filters, nimmt auch der Druckverlust zu. Der angegebene Wert zeigt den Druckverlust-Wert des Filters, zu dem Zeitpunkt, ab dem dieser so verschmutzt ist, dass der getauscht werden muss.

Die Schaltdifferenz des Kompressors (p_max - p_min)
Schraubenkompressoren 0,5 – 1bar
Kolbenkompressoren p_max – 20 %

Reserven
Bei der Planung eines Druckluftsystems sollten stets gewisse Druckreserven berücksichtigt werden, da es im Laufe des Betriebs stets zu unvorhergesehenen Druckverlusten kommen kann.

• Der zweite Schritt bei der Ermittlung der Größe eines Kompressors ist die Berechnung des Behälter-Volumens.