Vakuumpumpen/Verdichter Richtiger Betriebspunkt ermöglicht deutlich mehr Energieeffizienz

Bei der Erzeugung von industriellem Vakuum und industrieller Blasluft gibt es große Potenziale zur Steigerung der Energieeffizienz. Diese gehen weit über die Umsetzung der neuen EU-Richtlinie zum Einsatz der Antriebsmotoren in den neuen Effizienzklassen IE2 und IE3 hinaus.

Anbieter zum Thema

Flow Europe GmbH

asecos GmbH

conplement AG

Gebr. Becker GmbH

Unterschieden wird im Folgenden zwischen drei verschiedenen Möglichkeiten zur Steigerung der Energieeffizienz:

• Erhöhung des Wirkungsgrades der Produkte und ihrer Komponenten,

• Auswahl der richtigen Lösung und Optimierung der Installation zwischen Luftverbraucher und Lufterzeuger sowie

• Regelung der Lufterzeuger in Anpassung an den tatsächlichen Luftbedarf.

Der Gesamtwirkungsgrad für Vakuumpumpen und Verdichter ist das Produkt des Wirkungsgrades der Pumpe und des Antriebsmotors. Hierbei ist der Wirkungsgrad der Pumpe keine konstante Größe, sondern abhängig vom jeweiligen Betriebsdruck. Durch weitere permanente Optimierung (zum Beispiel Reduzierung von inneren und äußeren Verlusten) können Wirkungsgrade positiv beeinflusst werden. Hier liegt eine Hauptaufgabe für den Hersteller der Pumpe.

EC-Motoren ermöglichen höchsten Wirkungsgrad bei Vakuumpumpen und Verdichtern

Die meisten Vakuumpumpen und Verdichter werden heute mit Drehstromasynchronmotoren betrieben. Bis Mitte 2011 beziehungsweise 2015 wird der Einsatz dieser Elektromotoren mit einer Leistung > 0,75 kW und < 375 kW mit höheren Wirkungsgradklassen verbindlich vorgeschrieben (EN 60034-30 und EN 60034-2-1). Die Umsetzung erfolgt zur Reduzierung der CO₂-Emission (Kyoto-Protokoll von 1997).

Alternativ kommt zunehmend der Einsatz von EC-Motoren (bürstenlosen Gleichstrommotoren) infrage. Diese bieten heute den höchstmöglichen Wirkungsgrad und können zudem mit integrierter Elektronik für die Regelung zur Bedarfsanpassung der Lufterzeuger an den tatsächlichen Bedarf ausgestattet sein (Bild 1).

Steuerung nach tatsächlichem Druckluftbedarf auswählen

Häufig erfolgt die Auswahl der Vakuumpumpe beziehungsweise des Verdichters zu einem späten Zeitpunkt, wenn zahlreiche Steuer- und Regelungskomponenten der Anlage bereits festgelegt wurden. Hierbei wird dann der benötigte Betriebsdruck an der Einspeisestelle des Lufterzeugers ermittelt und ein geeignetes Gerät ausgewählt.

Wichtig ist es jedoch, den tatsächlichen Bedarf des Luftverbrauchers zu ermitteln und im Folgenden die Steuer- und Regelungskomponenten im Hinblick auf die Vermeidung von Drossel- und Leckageverlusten auszuwählen. So kann sowohl der benötigte Betriebsdruck als auch der benötigte Volumenstrom stark vom tatsächlichen Bedarf des Luftverbrauchers abweichen. In bestimmten Einsatzfällen kann auch der Einsatz mehrerer dezentraler Lufterzeuger sinnvoll sein.

(ID:26274810)