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Berechnungstool für Pumpen und Ventilatoren hilft beim Energiesparen

(18.2.2006) Ein großer Teil der erzeugten Energie wird für Antriebszwecke verwendet. Stromfresser sind vor allem Pumpen und Ventilatoren, welche häufig ungeregelt im Heizungs-, Lüftungs- und Klimabereich eingesetzt werden. Das neue Software-Tool SED2-EasySave von Siemens berechnet aufgrund der Anlagenkennwerte das Energiesparpotenzial von drehzahlgeregelten Antriebssystemen.

Pumpen und Ventilatoren mit fest geregeltem Antrieb sind noch weit verbreitet. Die konstante Drehzahl ist dabei auf die maximale Förderleistung, beziehungsweise den maximalen Volumenstrom, ausgelegt. Analysen zeigen, dass Pumpen und Ventilatoren, selten im Volllastbereich betrieben werden. Die Durchflussmenge beziehungsweise der Volumenstrom liegen im Durchschnitt deutlich unterhalb der größtmöglichen Leistung. Eine Steuerung des Volumenstroms wird üblicherweise durch konventionelle mechanische Einrichtungen erreicht, beispielsweise mit Drosselklappen, Drall-, Bypass- oder Ein-/Ausregelung. Dabei läuft der Motor mit maximaler Drehzahlleistung, unabhängig vom tatsächlich erforderlichen Volumenstrom. Da Pumpen und Ventilatoren in der Regel hohe Jahreslaufzeiten aufweisen, verursachen sie somit einen relativ großen Anteil der Energiekosten.

Heute kann durch den Einsatz von Frequenzumrichtern die Förderleistung von Strömungsmaschinen auf den aktuell erforderlichen Bedarf eingestellt werden. Dies führt beispielsweise bei Pumpen und Ventilatoren zu Energieeinsparungen von bis zu 50 Prozent.

Das Einsparungspotenzial und die Amortisationszeit der Investition für Frequenzumrichter kann mit SED2-EasySave identifiziert werden. Das Programm berechnet aufgrund der Anlagenkennwerte den Energiebedarf des drehzahlgeregelten Antriebsystems und vergleicht es mit dem herkömmlichen System. Als Differenz ergibt sich die Energieeinsparung in kWh, welche mit dem aktuellen Energiebezugspreis multipliziert wird. Die Kosteneinsparung wird anschließend in der gewählten Währung angezeigt. Zusätzliche Einsparungen können durch einen reduzierten Wartungsaufwand und eine geringere Belastung der Motoren identifiziert werden. SED2-EasySave vergleicht die Summe der Einsparungen mit den gesamten Investitionskosten (einschließlich Anschaffung, Planung, Engineering, Systemintegration, Inbetriebnahme) und berechnet den Zeitbedarf für die Amortisation. Diese beträgt oft nur wenige Monate. Einsparungen über den Amortisationszeitpunkt hinaus können auf den gesamten Produktlebenszyklus gerechnet wesentlich zur Verbesserung der Energieeffizienz beitragen und einen quantifizierbaren Anteil an Einsparungen von Betriebskosten leisten.

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Ein Vergleich der Leistungsaufnahme bei Betrieb mit einem Frequenzumrichter (rote Kurve) zeigt ein wesentliches Einsparungspotenzial gegenüber der mechanischen Volumenstromregelung mit Drosselklappe (blaue Kurve). Die grüne Fläche zeigt das Energieeinsparpotenzial abhängig vom Volumenstrom.

SED2-Frequenzumrichter werden zur energieoptimierten Drehzahlsteuerung von Pumpen und Lüftungsmotoren eingesetzt. Sie sind standardmäßig mit EMV-Filter (elektromagnetische Verträglichkeit) ausgestattet und eignen sich daher problemlos für den Einsatz in Wohn-, Geschäfts-, Gewerbe- und Industriebereichen. Zudem reduziert die standardmäßig eingebaute Low-Harmonics-Technology harmonische Verzerrungen der Netzversorgung auf ein Minimum. Diese Technologie ist von Bedeutung, da die zunehmende Anzahl elektronischer Geräte (Computer, Leuchtstoffröhren etc.) elektrische Netze mit Blindleistung belasten und somit die Effizienz der Energieversorgung deutlich verschlechtern.

SED2-Frequenzumrichter sind mit integriertem Energieverbrauchszähler ausgestattet, um den Energieverbrauch direkt überwachen zu können. Zudem reduzieren sie Geräuschemissionen sowie mechanische Abnützungen und optimieren neben dem Energieverbrauch auch die Betriebskosten.

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