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Der Betriebsleiter 10/2020

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Der Betriebsleiter 10/2020

DYNAMISCHE

DYNAMISCHE VOLUMENSTROMREGELUNG IN PROZESSANLAGEN Autor: Jochen Theissen, Director After Sales Service, Ecoclean GmbH, Monschau UMWELTTECHNIK Fördersysteme, die flüssige und gasförmige Medien in nicht gleichmäßiger Abnahmemenge zur Verfügung stellen müssen, beispielsweise Filteranlagen für Kühlschmiermittel, bieten häufig ein enormes Potenzial zur Energieeinsparung. Ausschöpfen lässt es sich durch eine bedarfsgerechte Regelung der Pumpen für die Förderung der Flüssigkeiten. Reinigungs- und Filtrationsanlagen, Kühlwasserkreisläufe und Kühltürme, Heizungs- und Lüftungsanlagen sowie weitere prozesstechnische Anlagen müssen ebenso wie Systeme für die Wasserversorgung Flüssigkeiten bzw. gasförmige Medien in bedarfsgerechter Menge zur Verfügung stellen. Da es sich dabei um sehr langlebige Investitionsgüter handelt, werden sie üblicherweise mit entsprechenden Reserven für zukünftige Ände- rungen der Systemanforderungen ausgelegt. Dies betrifft u. a. die Fördermenge und den Förderdruck. Diese Überdimensionierung verursacht jedoch unnötig hohe Betriebskosten und Energieverschwendung, da diese Anlagen häufig nur mit einer groben Regelung betrieben werden. Ecoclean hat dafür die dynamische Volumenstromregelung entwickelt: Ecoclean DFC. Die Regelung erfolgt auf Basis der Messgrößen Druck und Volumenstrom und ermöglicht Energieeinsparungen von bis zu 45 % und eine entsprechende Verringerung der CO 2 -Emissionen. Dies verdeutlicht das Beispiel für eine zentrale Kühlschmiermittelversorgung. Bei Über- oder Unterschreiten des eingestellten Druckwerts für die Förderung des Fluids wird eine Pumpe zu- oder abgeschaltet. Ist die Anlage bspw. mit vier Pumpen ausgestattet, erfolgt die Regelung in 25-Prozent-Schritten. Das dann zu viel geförderte Kühlmedium läuft ungenutzt über eine Bypass-Leitung zurück in die Filteranlage und die dafür aufgewendete Energie ist komplett verschwendet. PRÄZISE, BEDARFSGERECHTE REGELUNG Durch diese Grobregelung verbrauchen die Systeme signifikant mehr Energie als erforderlich, verbunden mit entsprechend hohen S6 SUPPLEMENT 2/2020

CO 2 -Emissionen. Abhilfe schafft hier die dynamische Volumenstromregelung Ecoclean DFC. Sie ermöglicht, die Pumpen bzw. das Fluidsystem basierend auf den Messgrößen Druck und Volumenstrom präzise, schnell und bedarfsgerecht zu regeln. Dafür werden entsprechende Messsensoren in den Hauptabgang der Prozessanlage integriert und die Systempumpen mit Frequenzumrichtern ausgestattet. Die Pumpendrehzahl lässt sich mittels Ecoclean DFC-Regelung so fein justieren, dass die geförderte Menge des Kühlschmiermittels jederzeit automatisch und schnell an den aktuellen Fluidbedarf angepasst wird. Die Bypass-Leitungen werden dadurch komplett überflüssig. Wesentlich mehr ins Gewicht fällt jedoch, dass nur noch die tatsächlich benötigte Energie verbraucht wird, was nicht nur zu einer spürbaren Reduzierung der Betriebskosten, sondern auch der CO 2 -Emissionen führt. Die erzielbaren Energieeinsparungen durch diese hocheffiziente Pumpenregelung liegen bei bis zu 45 %. Die Ausstattung bestehender Versorgungssysteme mit der dynamischen Volumenstromregelung von Ecoclean wird daher i. d. R. mit 30 % der Investitionskosten durch Förderprogramme des Bundes bzw. der Länder und Gemeinden unterstützt. SCHNELLE AMORTISATION Zu den bisher realisierten Projekten in diesem Bereich zählt die zentrale Kühlschmiermittelversorgung der Bosch Rexroth AG Die Justierung der Pumpendrehzahl ermöglicht, dass die Fluidmenge jederzeit automatisch und schnell an den aktuellen Bedarf angepasst wird im Werk Horb. Vor der Integration der DFC-Regelung lag der jährliche Stromverbrauch bei rund 256 MWh, die CO 2 -Emissionen bei ca. 135 t. Eine vorab von Ecoclean durchgeführte Potenzialanalyse ergab für die bedarfsabhängige Regelung der Systempumpen mittels DFC eine zu erwartende Energieeinsparung von rund 35 %. Die Verbrauchserfassung nach dem Einbau der DFC-Regelung zeigte, dass der Stromverbrauch tatsächlich sogar um 40 % (103 MWh) sank. Die CO 2 -Emissionen konnten somit um jährlich ca. 54 t verringert werden. Ohne Berücksichtigung eventueller Fördermittel betrug die Amortisationszeit für die Integration der dynamischen Volumenstromregelung nur rund zwei Jahre. Dieses Beispiel verdeutlicht, dass durch eine bedarfsgerechte Regelung der Fluidmenge bei vergleichsweise überschaubaren Investitionen eine spürbare Reduzierung der Betriebskosten erzielt werden kann. Und das verbunden mit einem entsprechenden Beitrag zur Ressourcenschonung und Verringerung von CO 2 -Emissionen. Fotos: Ecoclean, Kadmy/stock.adobe.com www.ecoclean-group.net Rundum sicher reinigen & entsorgen Teilreinigung Annetz- und Sprühkannen Tauchbehälter www.denios.de

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