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Energieeffizienter Betrieb von Kreiselpumpen – Ein ganzheitlicher Ansatz energy talk - Seminar, 27. Mai 2015
Martin Leitinger
Inhalt
1. KSB
2. Motivation / Energieeffizienz bei Pumpen
3. FluidFuture®
4. Best Practice Beispiel
Marke KSB Wir setzen Zeichen…
3
Die Marke KSB steht für kompetente Beratung, exzellente Qualität und höchste Sicherheit.
Wir versprechen: Technik, die erfolgreich macht.
energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
Anwendungen Know-how, das viel-seitig einsetzbar ist
4
� Wassertransport � Abwasserbehandlung � Energieumwandlung � Verfahrenstechnik � Gebäudetechnik � Feststofftransporte
energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
5 I Unternehmenspräsentation I Januar 2010
KSB Österreich GmbH Gründung: 26.06.1961
Zentrale & Servicecenter Ost: 1140 Wien, Goldschlagstr.172
Servicecenter West 5440 Golling, Obergäu 195
energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
Beschreibung ECR2S4 Service KSB Österreich GmbH
6
Regionale Aufstellung
energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
• Aktionsradius max. 100 km
• Mitarbeiter 27 • 16 Monteure, davon 4 „Fliegende“ • 7 Innendienstmitarbeiter inklusive
Leiter für bspw. Angebote, Disposition, Fakturierung ,etc.
• 1 Mitarbeiter Reklamation
• Verantwortungsbereich Service • Außenmontage / Werkstätte • Gewährleistungsabwicklung • Notdienst 24 Stunden / 365 Tage
• Produktspektrum Calio bis HG
• Partnerfirmen in Klagenfurt (Kenda), Axams (Solarpower), Dornbirn (Jenni)
KSB Service – Standorte Österreich
Service-Center OST Wien
Service-Center WEST Golling
Vertriebsbüro
Service – Center
Fliegender Monteur PumpenPartner
11 Monteure (davon 4-5 in der Werkstätte)
5 Monteure (davon 2-3 in der Werkstätte)
Inhalt
1. KSB
2. Motivation / Energieeffizienz bei Pumpen
3. FluidFuture®
4. Best Practice Beispiel
Motivation Elektrischer Energie-verbrauch EU-27 nach Art der Umwandlung in TWh
8
Motoren 1.360
Quelle Diagramm: Study for an update of the Ecodesign Working PlanAmended Ecodesign Working Plan for the European Commission, Brüssel/Delft, 18. Februar 2011
elektro- mechanisch
49 %
elektrolytisch 4 % elektronisch
4 %
elektromagnetisch 19 %
elektrothermisch 24 %
Summe 2.780
Kompressoren
Pumpen
Lüfter
Servoantriebe
510
300
280
270
energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
Motivation Elektrischer Energie-verbrauch EU-27 nach Art der Umwandlung in TWh
9
Heizungspumpen Nichtwohngebäude
Prozesspumpen
Wasser
Heizung < 2,5 kW Durchn. Einsparpotenzial (30 %) = 75 TWh = 41,93 Mio t CO2-Äquiv** 50
100 100
50
** Quelle: dt. Umweltbundesamt Strommix 2011 Quelle Diagramm: Study for an update of the Ecodesign Working PlanAmended Ecodesign Working Plan for the European Commission, Brüssel/Delft, 18. Februar 2011
250
50
* aus: EUP Lot 11 Motors Final Report February 2008, Aníbal T. de Almeida, Coimbra, 18. Februar 2008, Seite 19
energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
Motivation TCO – Service (Verfügbarkeit / Sicherheit)
10
Reduzierung der Gesamtkosten bedeutet auch: � Nutzung des
Verfügbarkeitspotenzials der Komponenten
� Sicherstellung des normalen Betriebs = Verlängerung der Standzeiten = Kosteneinsparung
Source: Paul Barringer, Barringer & Associates ,Inc.
För
derh
öhe
[%]
Fördermenge [%]
Kennlinie
Normal: -30%..+15%
Gut: -20%..+10%
Ideal = -10% ..+5% des BEP
10
100
Austausch-wirbel
Teillastwirbel
Laufradverschleiß
Kurze Lebensdauer von Lager &
GLRD
Kavitation
Überhitzung Kurze Lebensdauer von Lager & GLRD
Kavitation
Typische Wirkungsgradkurve
Total Cost of Ownership
Standzeit [%]
energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
Motivation Ziele für Optimierungen
11
� Reduzierung der Gesamt-kosten (Total Cost of Ownership - TCO)
� Energieverbrauch und Serviceaufwendungen sind die wichtigsten Kostenfaktoren – Energieeinsparung =
Kosteneinsparung – Verlängerung der
Standzeit = Kosteneinsparung
Total Cost of Ownership (typische Aufschlüsselung über 10 Jahre)
Energie Investition
Service
Andere
energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
Motivation Betriebspunkt
12
� Nur wenige Pumpen werden im Optimum betrieben
� Nur wenige Motoren werden im Nennpunkt betrieben
Betr
iebs
stun
den
in h
Quelle: Forschungsprojekt ReMain, 65 Pumpen, 21.05. – 10.06.2009
energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
Motivation Energie- sparpotenziale
13
ca. 10 %
bis zu 20 %
bis zu 60 %
System � Rohrleitungsauslegung
� Vermeidung von Reibungsverlusten
� Bedarfsgerechte Fahrweise
� SES System Effizienz Service
� PumpMeter
Module � Laufradanpassung
� Vermeidung von Sicherheits-zuschlägen
� Vereinheitlichung aller Komponenten
Komponenten � Optimierung einzelner
Effizienzfaktoren (z. B. IE4 KSB SuPremE® - Synchronreluktanzmotor)
energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
Inhalt
1. KSB
2. Motivation / Energieeffizienz bei Pumpen
3. FluidFuture®
4. Best Practice Beispiel
FluidFuture® – Energy Efficiency by KSB
15
FluidFuture® ist unser umfas-sendes Energieeffizienz-Konzept für Ihr hydraulisches System. Ziel ist es den Gesamtwirkungsgrad Ihrer Anlage zu steigern. Das erreichen wir, indem wir das gesamte hydraulische System untersuchen und in allen Teilbereichen mögliche Einsparpotentiale ausfindig machen.
energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
FluidFuture® Fünf Schritte zum Erfolg
16
Dazu haben wir fünf Bausteine entwickelt: � Die Analyse des Systems � Die Auslegung � Die hocheffizienten
Pumpen & Armaturen � Die hocheffizienten
Antriebe � Die bedarfsgerechte
Fahrweise
energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
� In einem kontinuierlichen Prozess wird das Gesamtsystem und nicht nur einzelne Komponenten betrachtet
� Das Vorgehen kann optimal in den PDCA-Zyklus gemäß DIN EN 16001/DIN EN ISO 50001 eingebunden werden
FluidFuture® Zusammenhang Energiemanagement
17 energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
Inhalt
1. KSB
2. Motivation / Energieeffizienz bei Pumpen
3. FluidFuture®
− Die Analyse des Systems
− Die Auslegung
− Die hocheffizienten Pumpen & Armaturen
− Die hocheffizienten Antriebe
− Die bedarfsgerechte Fahrweise
4. Best Practice Beispiel
19
Alle Komponenten müssen betrachtet werden:
Absperrklappe ISORIA
Rückflussverhinderer SERIE 2000
Absperrklappe ISORIA
Beruhigungsstrecke 5-10x DN
Pumpe Etanorm mit KSB SuPremE®-Motor, PumpDrive und PumpMeter
Aufweitung der Nennweile (konzentrisch)
Reduzierstück (exzentrisch)
� Lastprofil / Anlage � Pumpe � Antrieb � Rohrleitung
� Durchmesser, � Aufweitung
� Rückflussverhinderer � Kompensator � Absperr-/Regelarmatur
Die Analyse des Systems Alle Komponenten müssen betrachtet werden
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Die Analyse des Systems Zwei Wege – zu mehr Effizienz
20
� PumpMeter
� SES System Effizienz Service®
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Analyse des Systems Ihre Vorteile im Überblick
� Transparenz des Pumpenbetriebs
� Sicherstellung der Verfügbarkeit Ihrer Pumpe
� Identifizierung von Energieeinsparpotenzialen
� Zeit-, Energie- und Geldersparnis
21 energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
Funktionalität Funktionsprinzip des PumpMeters
Die Funktionalität des PumpMeter wurde aus Kundenanforderungen abgeleitet.
� Messung Saugdruck
� Messung Enddruck
� Berechnung Differenzdruck
� Berechnung Betriebspunkt
� Vorortanzeige
� Analogausgang
22
Erweiterbarkeit: � Einbindung in PLT über
Bussystem � Anschluss weiterer
Automationsgeräte (bei KSB vereinfacht via Plug & Pump)
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23
� Steigerung der Anlagen-rentabilität durch Systemanalyse
� Aufnahme des aktuellen Lastkollektivs
� Überprüfung von installierter Pumpleistung und tatsächlichem Förderbedarf der Anlage
� Identifizieren von Einspar-potenzialen
SES System Effizienz Service® Anlagenrentabilität
energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
Analyse des Systems Energieeffizienz-analyse mit PumpMeter und SES
� Auswertung eines repräsen-tativen Analysezeitraums
� inklusive Optimierungs-empfehlungen wie zum Beispiel: Drehzahlregelung, Modernisierung des Antriebs, Korrektur der Pumpengröße …
� und Angabe der Amortisationszeit
24 energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
Inhalt
1. KSB
2. Motivation / Energieeffizienz bei Pumpen
3. FluidFuture®
− Die Analyse des Systems
− Die Auslegung
− Die hocheffizienten Pumpen & Armaturen
− Die hocheffizienten Antriebe
− Die bedarfsgerechte Fahrweise
4. Best Practice Beispiel
26
Ungeregelte Einzelpumpe
Drehzahlgeregelte Doppelpumpe
Drehzahlgeregelte Mehrpumpen-
anlage
Drehzahlgeregelte Einzelpumpe
Drehzahlgeregelte Doppelpumpe
Drehzahlgeregelte Einzelpumpe
Geodätische Höhe
Lastprofil
100%
Vollastprofil
100%
t/tges
Q/Qopt 100%
Teillastbetrieb t/tges
Q/Qopt 100%
H
Q
niedrig
H
Q
mittel
H
Q
hoch
Mischbetrieb
100%
Q/Qopt 100%
t/tges
*unter bestimmten Randbedingungen
Die Auslegung Auslegung des Systems
energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
� KSB Easy Select
� Anwendungswissen
Inhalt
1. KSB
2. Motivation / Energieeffizienz bei Pumpen
3. FluidFuture®
− Die Analyse des Systems
− Die Auslegung
− Die hocheffizienten Pumpen & Armaturen
− Die hocheffizienten Antriebe
− Die bedarfsgerechte Fahrweise
4. Best Practice Beispiel
5. Zusammenfassung
28
Die Wassernormpumpen von KSB sind für verschiedenste Anforderungen die richtige Lösung – und dabei hocheffizient.
Sie erfüllen schon heute die ErP-Verordnungen von 2015 und sind ihrer Zeit damit weit voraus.
z. B. Etanorm PumpDrive
Eta-Baureihe
UPA-Baureihe
z. B. UPA 100 C
Movitec PumpDrive
IXO
Effiziente Pumpen & Armaturen Hocheffiziente Wassernormpumpen
energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
29
Die hocheffizienten Heizungs-umwälzpumpen ermöglichen bedarfsgerechten Betrieb durch stufenlose Drehzahl-regelung und sparen maximal mögliche Energie ein.
Sie sind betriebssicher, einfach zu installieren und zu bedienen – einfach die ideale Lösung.
Calio THERM S Calio Z
Calio Calio S
Effiziente Pumpen & Armaturen Hocheffiziente Heizungsumwälz-pumpen
energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
30
Die Absperrklappen der Baureihen BOAX® und ISORIA haben eine besonders strömungsgünstige Durchflussgeometrie und sorgen mit ihren niedrigen Zeta-Werten für reduzierte Druckverluste in der Anlage.
Die Rückschlagklappe SERIE 2000 bietet bestes Strömungsverhalten, wodurch weitere Einsparmöglich-keiten entstehen.
BOAX®-S / -SF
ISORIA
SERIE 2000 – PN 16
Effiziente Pumpen & Armaturen Hocheffiziente Armaturen
energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
31
Anwendungsbereiche:
■ Warmwasser-Heizungsanlagen
■ Klimaanlagen
■ Kühlkreisläufe
■ Durchflussmessungen und
Temperaturbestimmungen
mittels integrierter Sensoren
Effiziente Pumpen & Armaturen Das erste Ultraschall-Messventil der Welt: BOA-Control
energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
Wir verändern nicht viel – aber damit alles Mit einer kleinen Veränderung eröffnet KSB die neue Dimension in der Messtechnik – und findet Lösungen, die die Anforderungen von morgen bereits heute übertreffen.
Inhalt
1. KSB
2. Motivation / Energieeffizienz bei Pumpen
3. FluidFuture®
− Die Analyse des Systems
− Die Auslegung
− Die hocheffizienten Pumpen & Armaturen
− Die hocheffizienten Antriebe
− Die bedarfsgerechte Fahrweise
4. Best Practice Beispiel
33
Vollastprofil
100%
t/tges
Q/Qopt 100%
Mischbetrieb
100%
Q/Qopt 100%
t/tges
energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
Elektrische Antriebe
Gleichstromantriebe
Asynchronmaschine
Synchron - Reluktanzantrieb
PM erregter Synchronantrieb
Bild: Kienle & Spiess Bild: TU Kaiserslautern
Kupferläufer- Technologie (IE3/IE4) Standard (IE2/IE3)
Bild: Euro-Group KSB SuPremE
FU-Betrieb
Synchronmaschine
Drehstromantriebe
34
Hocheffiziente Antriebe Motorbasistechnologien
energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
35
� Der Vorteil der Synchron-motortechnik liegt vor allem im Teillastbereich
� Der Antrieb muss der Fahr-weise und der Lastmaschine gerecht werden Asynchronmotor IE3 Synchronreluktanzmotor IE4
Wirkungsgradkennfelder
Hocheffiziente Antriebe Warum IE3 für Pumpen oft nicht ausreicht
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36 User Award 2012
Hocheffiziente Antriebe KSB SuPremE-Motor � Synchron-Reluktanzmotor � Rotor mit Flusssperrenschnitt � Magnetfrei
– Materialverfügbarkeit – Ressourcenschonend
� entspricht IE4 gem. IEC/CD 60034-30 Ed. 2
� Hohe Wirkungsgrad auch bei Teillast
� Keine zusätzliche Sensorik wie z.B. Rotorlagegeber
� IEC-kompatibel
9 9
9 9
9 9
energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
Hocheffiziente Antriebe KSB SuPremE®
37
Der effizienteste magnetfreie Pumpenantrieb der Welt
� Eignet sich besonders für variable Lastprofile
� Erreicht höchste Wirkungs-grade gerade im Teillast-bereich
� Übertrifft schon heute die gesetzlichen Anforderungen der ErP-Verordnungen von 2017
Energieeffizienz
Ressourcen- effizienz
Investitions- kosten
� Kompatibel Identische Anschlussmaße zu IE2-Asynchronmotoren
� Geräuscharme Rotorgeometrie Patentierter Schnitt der Rotorblechpakete für eine besonders niedrige Drehmoment-welligkeit
� Langlebig und robust Verwendung unkritischer Materialien, Verzicht auf Sensoren, kühlerer Rotor
� Nachhaltiges Prinzip Verzicht auf Magnetwerkstoffe
energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
Inhalt
1. KSB
2. Motivation / Energieeffizienz bei Pumpen
3. FluidFuture®
− Die Analyse des Systems
− Die Auslegung
− Die hocheffizienten Pumpen & Armaturen
− Die hocheffizienten Antriebe
− Die bedarfsgerechte Fahrweise
4. Best Practice Beispiel
Grundlagen Drehzahlregelung Lastprofilanalyse
39
Lastprofil mit einem Betriebspunkt
� Auslegung in Qopt � Ggf. Laufradanpassung � Kein Frequenzumrichter
erforderlich, drehzahlstarr � Optimierung der
Anlagenkennlinie durch Berücksichtigung der Einbauten und Rohrleitung
Fö
rde
rhö
he
D u r c h f l us s
Anteil Betriebszeit Anlagenkennlinie Betriebspunkt
Geodätische Höhe
Geschwindigkeitshöhe
Druckhöhe Wirkungsgrad
Beispiel Normpumpe, Drehzahl 2900 min-1
Förd
erhö
he [m
]
Q [m3/h]
30
25
20
15
10
5
0 10 80 70 60 50 40 30 20
39 %
59 % 70 % 74 % 77 % 77 %
Betriebs-punkt
energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
Grundlagen Drehzahlregelung Lastprofilanalyse
40
Lastprofil mit zwei oder mehreren Betriebspunkten
� Systemstruktur: Ein- oder Mehrpumpensystem
� Optimierung der Anlagenkennlinie durch Berücksichtigung der Einbauten und Rohrleitung
� Nutzung eines Frequenzumrichters
� Nutzung eines Motors mit hoher Teillasteffizienz
Fö
rde
rhö
he
D u r c h f l us s
Anteil Betriebszeit Anlagenkennlinie Betriebspunkt
Fö
rde
rhö
he
D u r c h f l us s
Geodätische Höhe
Geschwindigkeitshöhe
Beispiel Normpumpe, Drehzahl 2900 min-1
Förd
erhö
he [m
]
Q [m3/h]
30
25
20
15
10
5
0 10 80 70 60 50 40 30 20
Betriebspunkt 2
Betriebs-punkt 1
39 %
59 % 70 % 74 % 77 % 77 %
Druckhöhe Wirkungsgrad
energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
Grundlagen Drehzahlregelung Lastprofilanalyse Lastprofil mit zwei oder mehreren Betriebspunkten � Systemstruktur: Ein- oder
Mehrpumpensystem � Nutzung eines
Frequenzumrichters
− Auslegung auf Qopt mit Anlagenkennlinie 1
− Drehzahlregelung entlang der Anlagenkennlinie 1 bis zum 2. Betriebspunkt
− Flächendifferenz ist ein Maß für das Einsparpotenzial
Einsparpotenzial bei verteiltem Lastprofil
Fö
rde
rhö
he
D u r c h f l us s
Anteil Betriebszeit Anlagenkennlinie Betriebspunkt
Fö
rde
rhö
he
D u r c h f l us s
Beispiel Normpumpe, Drehzahl 2900 min-1
Förd
erhö
he [m
]
Q [m3/h]
30
25
20
15
10
5
0 10 80 70 60 50 40 30 20
Betriebspunkt 2, nconst
Betriebspunkt 2, nvar
Betriebs-punkt 1
Förderhöhe Pumpe
Anlagenkennlinie 1
41 energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
Energieffizienz
42
Immer am optimalen Betriebspunkt mit dem neuen PumpDrive
� kontinuierliche Messungen
� kontinuierliche Berechnungen
� verbesserte Pumpenfunktionen
Î Er sichert das Optimum
bei jedem Bedarf und zu jeder Zeit
energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
Energieeffizienz Hocheffizientes Aggregat – PumpDrive mit KSB SuPremE®-Motor und PumpMeter
Damit erreichen Pumpen höchste Einsparungen: � PumpDrive und PumpMeter sind optimal auf die Pumpe
eingestellt und regeln diese optimal auf den gewünschten Betriebspunkt.
� Ein vorkonfektioniertes Kabel verbindet die Komponenten und ermöglicht eine problemlose Initialisierung vor Ort
� Mit einer speziellen Steckverbindung wird der PumpDrive auf dem SuPremE®-Motor befestigt.
� Das Motoransteuerungsverfahren ermöglicht die optimale Ansteuerung und Regelung von Asynchron- oder auch Synchron-Reluktanzmotoren.
43 energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
44
Beim Parallelbetrieb von bis zu sechs Pumpen (über vor-konfektionierte M12-Kabel verbunden) schalten die PumpDrive die Pumpen, je nach benötigtem Betriebs-punkt zu oder ab.
Energieeffizienz Integrierter Mehrpumpenbetrieb
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Energieeffizienz DFS-Funktion
45
Mit der DFS-Funktion (Differenzdruckregelung mit förderstromabhängiger Sollwertnachführung) gleicht der neue PumpDrive in Abhängigkeit vom Förder-strom die Reibungsverluste in der Rohrleitung aus und erhöht den Druck auf den Sollwert.
energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
Betriebssicherheit Vollständige Transparenz für mehr Sicherheit
46
Der neue PumpDrive erfasst und verarbeitet kontinuierlich Werte und Daten der Pumpe.
So überwacht er immer den zulässigen Betriebsbereich, sichert den Pumpenbetrieb und garantiert damit die Verfügbarkeit der Anlage.
energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
47
PumpDrive � überwacht das Kennfeld � schätzt den Betriebspunkt aus
der aktuellen Drehzahl und der Leistungsaufnahme des Motors
� erkennt, wenn die Pumpe in unzulässige Bereiche kommt, wie extreme Teillast, Trockenlauf oder Überlast
� gibt Meldungen aus mittels vordefinierter Einstellungen
Betriebssicherheit Kennfeldüber-wachung
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Betriebssicherheit Volle Redundanz durch Doppelpumpen-management
48
Mit dem integrierten Doppelpum-penmanagement ist der Sollwert des Systems durch zwei bauglei-che Pumpen jederzeit sicherge-stellt:
� der Sollwert wird bei Nennbe-trieb einer Pumpe erreicht (1 x 100 %)
� der Sollwert wird bei Nennbe-trieb beider Pumpen erreicht (2 x 50 %)
energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
Flexibilität ohne Grenzen
49
Höchste Sicherheit und optimale Effizienz für jede Anforderung und jeden Einsatz:
� als PumpDrive in der Industrie bis 55 kW
� als PumpDrive Eco in der technischen Gebäudeausrüs-tung bis 11kW
PumpDrive
PumpDrive Eco
energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
Flexibilität Immer am richtigen Platz
50
� Motormontage: bis 55 kW
� Wandmontage
� Schaltschrankmontage für Leistungsbereiche bis 1,4 MW
Motormontage Wandmontage
Schaltschrankmontage energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
Flexibilität Unterschiedliche Feldbus-Module
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� Profibus DP*
� Modbus RTU*
� LON Profil 1.0*
� BACnet / IP*
� Profinet*
� Ethernet*
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Einfachste Bedienung
52
� Vorprogrammiert auf die Pumpe ab Werk
� Integrierte Schnittstellen (Bedieneinheit, Service-interface)
� Vorparametriert ab Werk
� Einfache M12-Kabelsteck-verbindung von PumpMeter an PumpDrive
� Optional integrierter Haupt-schalter für komplette und zuverlässige Netzabschaltung
energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
Einfachste Bedienung App zur Steuerung und Kontrolle
53
iPhone-Bedienung für Schell-Inbetriebnahme, Bedienen und Beobachten sowie Datenverwaltung über die Distanz (optional)
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54
Übersicht Regelbare Pumpenantriebe bei KSB
50 W bis 1,4 kW 370 W bis 55 kW *
* Ab 45 kW nur mit Asynchronmotor / ** Ab 45 kW nur mit Asynchronmotor, ab 110 kW auf Anfrage
Bis 1,4 MW ** Permanentmagnet-
Synchronmotor Synchron-Reluktanzmotor (IE4) oder Asynchronmotor (IE2/IE3)
Integrated FC
Multipump-Operation Cabinet mounted (CM)
Plug & Pump PumpDrive R Motor mounted (MM) Wall mounted (WM)
Ab 15.05.14
energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
Inhalt
1. KSB
2. Motivation / Energieeffizienz bei Pumpen
3. FluidFuture®
4. Best Practice Beispiel
Referenz Continental ContiTech Vibration Control GmbH
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Ausgangssituation:
Kreislaufkühlanlage zur Temperierung und Kühlung der Fertigungsanlagen. Die Aggregate liefen, auch bei Stillstand der Produktion, rund um die Uhr mit einer konstanten Drehzahl von 2950 Umdrehungen pro Minute. Maßnahme:
Austausch einer in der Anlage eingesetzten Kreiselpumpe durch ein geregeltes KSB-System:
� Etabloc-Pumpe einstufig � 18,5-kW-Synchronmotor KSB SuPremE®
� Drehzahlregelung PumpDrive � DFS-Druckregelung Δ p-variabel � Kennfeldüberwachung PumpMeter Ergebnis:
Stromeinsparung: ca. 371 kWh/d 15.700 € /a Reduktion von 1.900 t CO2 /a 74,7 Prozent Quelle: Continental ContiTech Vibration Control GmbH
energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
Referenz Continental ContiTech Vibration Control GmbH
57
Donnerstag 11:30
25000
20000
15000
10000
5000
0 Donnerstag
11:30 Freitag 11:30
Samstag 11:30
Sonntag 11:30
Montag 11:30
Dienstag 11:30
Mittwoch 11:30
Zeit [Tag HH:MM]
Wirk
leis
tung
[W]
Ausgangssituation
nach Drosselung
DFS-Betrieb 1,6 bar DFS-Betrieb 1,4 bar
Verbrauchswerte Kreislaufkühlanlage vor bzw. nach Einbau eines Drosselventils
Verbrauchswerte Kreislaufkühlanlage mit PumpDrive-Funktion DFS
Schichtende, Samstag 14 Uhr Schichtbeginn, Montag 6 Uhr
Autor: Naike Bennefeld, © ContiTech AG energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
ProMinent Dosiertechnik GmbH, Heidelberg
58
Movitec-Pumpen mit PumpDrive und PumpMeter gewährleiten einen konstanten Druck und die gewünschte Wassermenge für einen Prüfstand für Prozessdosierpumpen. Produkte 6 x Movitec-Pumpen 6 x PumpMeter, 5 x PumpDrive MM Advanced IP 55
„PumpDrive sorgt für Energieeffizienz, PumpMeter für Transparenz und Anlagensicherheit.“ Walter Hetzel, ProMinent Dosiertechnik GmbH, Heidelberg
energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
ProMinent Dosiertechnik GmbH, Heidelberg
59
� Konstante Druckhaltung bei geringem Energieverbrauch.
� Ausgehend von den vorparame-trierten Betriebsdaten der einge-setzten Pumpen passt PumpDrive die Drehzahl des Motors und somit die Fördermenge und -höhe an den exakten Bedarf an
� Dank PumpMeter werden die Pumpen permanent überwacht und ein Fehlbetrieb kann somit frühzeitig erkannt werden.
Movitec-Pumpen mit PumpDrive und PumpMeter
Die vorgegebenen räumlichen Bedingungen konnten eingehalten werden.
Pumpenprüfstand
energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
Miele & Cie. KG, Gütersloh
60
Inbetriebnahme einer neuen Anlage zur zentralen Kühlwasserversorgung. Einsatz von 2 Hocheffizienz-Kältemaschinen in Kombination mit KSB-Produkten. Produkte 11 x Etaline GN mit PumpDrive und PumpMeter
7 x Etanorm G mit PumpDrive und PumpMeter, 2 x mit KSB SuPremE
Ergebnis: 40 % weniger Energiebedarf für die Kälteerzeugung
„Was uns mit KSB verbindet? In Sachen Energieeffizienz sind wir auf der Höhe der Zeit.“ Bernhard Neumann, Miele & Cie. KG, Gütersloh
energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
Miele & Cie. KG, Gütersloh
61
� Die 18 Pumpen des Typs Etanorm oder Etaline sind als Doppelpumpen ausgelegt. Die Pumpen arbeiten im Teillastbetrieb der energetisch günstiger ist.
� PumpMeter Messdaten sowie PumpDrive Daten zur Leistungs-aufnahme/Drehzahl werden über Profibusanbindung an das zentrale Energiemanagementsystem weitergeleitet.
� Zwei Etanorm zur zentralen Kühlwasserversorgung mit einer jährlichen Betriebsdauer von 8640 Std. sind mit hocheffizienten KSB SuPremE®-Motoren ausgestattet.
Etaline PumpDrive sind als Doppelpumpen im Einsatz.
In Kombination mit zwei Hocheffizienz-Kältemaschinen werden jetzt 40 % weniger Energie für den Kältebedarf aufgewendet
Zwei Etanorm PumpDrive-Pumpen als Dauerläufer mit hocheffizienten KSB SuPremE®-Motoren ausgestattet
energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
Heidelberger Druckmaschinen AG, Brandenburg
62
Erneuerung der Anlage zur Kühlschmier-mittelversorgung für Schleifmaschinen: Austausch von ungeregelten Pumpen durch Etanorm G mit drehzahlgeregelten KSB SuPremE®, Modernisierung der Steuerung und Reduktion der Rohrreibungsverluste. Produkte � 3 x Etanorm G mit PumpMeter � 3 x KSB SuPremE® mit PumpDrive � 3 x ISORIA mit AMTRONIC � 3 x DYNACTAIR 12
Ergebnis: Energieverbrauch um 90 % reduziert – Amortisationszeit von 1,6 Jahren
„Erstaunliche Effizienz: 90% Energieeinsparung bei den Kühlschmiermittel-Pumpen.“ Uwe Ricker, Heidelberger Druckmaschinen AG
energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
Heidelberger Druckmaschinen AG, Brandenburg
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� Steuerung der Anlage durch eine Simatic S7 ersetzt. Die Ansteuerung der PumpDrives erfolgt über einen integrierten Hyamaster®-Programmierbaustein.
� Jede der Pumpen ist für einen Förderstrom von 100 m³/h ausgelegt, eine einzelne Pumpe reicht für den Durchschnittsbedarf ausreicht. Bei höherer Auslastung schaltet die Steuerung eine zweite Pumpe hinzu
� Leitungsführung optimiert, um den hydraulischen Widerstand der Anlage zu verbessern
Neue Anlage zur Kühlschmiermittelversorgung
ISORIA Absperrklappen mit DYNACTAIR Stellantrieben und AMTRONIC Steuereinheiten
Pumpenüberwachungseinheit PumpMeter zeigt an ob die Pumpen effizient arbeiten
Etanorm G mit hocheffizienten KSB SuPremE® Motoren und Drehzahlregelung PumpDrive
energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
BMW Motorenwerk in Steyr, Oberösterreich (interne Folie!)
7 x 45 kW 18 x 55 kW
5 x 15 kW 3 x 18,5 kW 64 energy talk I Martin Leitinger I 27. Mai 2015
Ihr Energieeffizienz Experte von KSB:
Martin Leitinger Key Account Manager Automation und Antriebstechnik Region Österreich KSB Österreich GesmbH A - 1140 Wien, Goldschlagstr.172 Tel. +43 (0)5 910 30 – 0 Mobil: +43 (0)676 83 910 258 E-mail: [email protected]
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