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Drehzahlgeregelt zu höherer Effizienz

Pumpsystem
Drehzahlgeregelt zu höherer Effizienz

Reicht der Mindestversorgungsdruck nicht aus, sorgen Druckerhöhungsanlagen für eine zuverlässige Wasserversorgung. Das kostet allerdings Energie.

Manuel Elbert
Standortleiter Großostheim,verantwortlich für die Marke Lowara bei Xylem

Heute benötigen viele Verwaltungsgebäude Druckerhöhungsanlagen, um einen ausreichenden Druck für die Wasserversorgung in jedem Stockwerk sicherzustellen. Auch in vielen Industriebetrieben, die auf zuverlässige Wasserversorgung mit einem bestimmten Mindestdruck angewiesen sind, kommen diese zu Einsatz. Betreiber oder Facility Manager sind gleichzeitig gefordert, den Energieverbrauch der Gebäude und Anlagen zu optimieren.

Herkömmliche Druckerhöhungsanlagen arbeiten allerdings mit einer festen Drehzahl. Ihr Energieverbrauch ist demnach immer gleich, auch bei geringem Wasserbedarf. In Gebäuden mit stark schwankendem Bedarf sorgt das für lange Pumpenlaufzeiten. Der Betrieb eines Pumpsystems mit konstanter Drehzahl ist daher kostspielig und ineffizient.

Eine Wasserversorgung ist darüber hinaus auch über eine Druckerhöhungsanlage unter Verwendung von Steuerungen mit Druckschalter möglich. Auch dieses System verbraucht viel Energie. Zusätzlich besteht hierbei die Gefahr von Druckspitzen und Strömungsgeräuschen im System, wenn die Pumpe bei maximaler Drehzahl läuft.

Wesentlich effizienter arbeiten die Pumpsysteme in Druckerhöhungsanlagen, wenn man sie von fester auf variable Drehzahl umstellt. Nur bei einem drehzahlgeregelten Pumpsystem ist sichergestellt, dass die jeweils benötigte Menge Wasser gefördert und der Bedarf nicht überschritten wird. Dadurch werden die Energiekosten deutlich gesenkt. Messungen zufolge kann der Energieverbrauch durch die Umrüstung einer konventionellen Druckerhöhungsanlage mit fester Drehzahl zu einer drehzahlgeregelten Anlage um bis zu 50 % gesenkt werden.

Nachsrüstbarer Drehzahlregler

Voraussetzung für die Umrüstung eines herkömmlichen Systems auf variable Drehzahl ist ein Drehzahlregler, der für das bestehende System kompatibel ist. Das gilt etwa für die neueste Generation Hydrovar, ein Drehzahlregler der Marke Lowara von Xylem. Diese Drehzahlregler können auf jede vorhandene Druckerhöhungsanlage nachgerüstet werden. Der Einbau der modernen, kompakten Frequenzumformer ist für erfahrene Pumpenmonteure schnell und einfach möglich. Die Regler kommunizieren nach dem Umbau über ein internes Bussystem, um sicherzustellen, dass die eingesetzte Menge an Energie und die damit geförderte Menge Wasser dem tatsächlichen Bedarf entspricht.

Der intelligente Frequenzumrichter steuert sowohl Einzelpumpen mit Normmotor als auch Druckerhöhungsanlagen. Bis zu acht Pumpen mit Hydrovar-Regler können als Anlage zusammenarbeiten. Alle eingesetzten Drehzahlregler arbeiten dabei als Multimaster. Somit kann jede einzelne Pumpe die Regelung übernehmen, falls eines der anderen Aggregate ausfallen sollte. Durch die so erzeugte Redundanz wird der gewünschte Wasserdruck immer zuverlässig erzeugt.

Dank des Clip & Work-Montagesystems kann der Hydrovar nachträglich einfach direkt auf dem Pumpen-Normmotor befestigt werden. Die Nachrüstung funktioniert bei jedem Standard-Asynchron-Pumpenmotor, der für den drehzahlveränderbaren Antrieb geeignet ist. Dank der direkten Motormontage ist dafür kein spezieller Adapter notwendig.

Die reduzierten Energiekosten sind sicherlich das überzeugendste Argument für die Umrüstung von Pumpen mit fester Drehzahl auf Drehzahlregelung. Doch das ist nicht der einzige Vorteil. Vom intelligenten Hydrovar profitiert ein Pumpsystem vielfältig: So erkennt der integrierte Trockenlaufschutz, ob das System nach einem Wasser- oder Stromausfall, der die Pumpen außer Betrieb gesetzt hat, drucklos ist. Sind die Pumpen wieder in Betrieb, wird das System durch den Sanftanlauf langsam wieder gefüllt. Das sanfte Hochlaufen vermeidet Druckstöße und schont die Armaturen, da die Fließgeschwindigkeit nicht schlagartig erhöht wird. Würde die Pumpe sofort mit maximaler Leistung arbeiten, hätte das Druckspitzen und -schläge zur Folge, die Leckagen und Rohrbrüche nach sich ziehen können.

In einer drehzahlgeregelten Druckerhöhungsanlage werden Teile, die üblicherweise rasch verschleißen, wie beispielsweise Motorlager, geschont. Sie erreichen dadurch eine längere Standzeit. Die meisten Pumpen, die bei voller Drehzahl laufen, müssen regelmäßig gewartet werden. Die Umrüstung zu einem drehzahlgeregelten System erhöht die Lebensdauer der Pumpe und führt zu Geldeinsparungen.

Auch können Planer den ökologischen „Fußabdruck“ der Anlage erheblich reduzieren, da ein Drehzahlregelsystem keine großen Ausdehnungsgefäße erfordert – ein weiterer Vorteil, sowohl bei neuen Anlagen als auch bei Nachrüstungen. Das spart nicht nur Geld, sondern zusätzlich Platz.

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