Kosteneinsparung durch ganzheitliche Energieeffizienz
Von der fachgerechten Planung, Installation und Wartung bis zu neuesten Entwicklungen im Bereich wassergekühlter Produktionsmaschinen
Ralf Schneider
Business Development Climatisation
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Ralf Schneider / HMI 2010 2
Ganzheitliche Energie-EffizienzKosten sparen durch ganzheitliche EnergieeffizienzDie wachsende Umweltproblematik
Wachsende Welt-
bevölkerung
Steigender Energiebedarf
Treibhausgase (Kältemittel
R12)
Energie-verschwendung
Fossile Brennstoffe
(CO2)
Ressourcen-engpässe und
-verbrauch
„Wir sind uns bewusst über die Verantwortung gegenüber unserer Umwelt und dem
Umfeld, in dem wir leben. Wir wollen mitgestalten und verbessern.”
Rittal Unternehmensgrundsatz Nr. 9:
Globale Erwärmung
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Ralf Schneider / HMI 2010 3
Ganzheitliche Energie-EffizienzKosten sparen durch ganzheitliche EnergieeffizienzTotal Cost of Ownership
TCO
• Anschaffungskosten• Energiekosten• Wartungskosten• Instandhaltungskosten
Ganzheitliche, betriebswirtschaftliche Gesamtbetrachtung über den kompletten Produktlebenszyklus unter Berücksichtigung von:
Gesamtkosten bestimmen
Ziel
13%
48%
11%
28%
Energiekosten
13%
48%
11%
Wartungskosten
Gerätepreis
Montage / Beschaffung /Sonstiges
Gesamtkosten eines Kühlgerätes im 5 Jahreszeitraum
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Ralf Schneider / HMI 2010 4
Ganzheitliche Energie-Effizienz
5x 4,95€1,99€
2,99€ 14,60€
19,55€4,98€
Betrachtung Einzelpreise
Betrachtung Life-Cycle 5 Jahre
Betrachtung Stromverbrauch 5 Jahre
Gesamtkosten in 5 Jahren
1,99€ 0,99€
Low CostPremium
Beispiel: Energiesparlampe oder Glühbirne?
Ganzheitliche Berücksichtigung aller Produktvorteile über den gesamten Lebenszyklus erforderlich
Kosten sparen durch ganzheitliche EnergieeffizienzTotal Cost of Ownership
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Ralf Schneider / HMI 2010 5
Ganzheitliche Energie-Effizienz
Reduktion von Entwicklungs- , Fertigungs- und Betriebskosten
durch die optimale Kühllösung
Kosten sparen durch ganzheitliche EnergieeffizienzSchritt 1: Gute Planung
Computational Fluid Dynamics (CFD)
Energieeinsparung durch richtig ausgewählte Klimatisierungslösungen
Projektierungssoftware Rittal Therm 6.0
Thermografie - Überprüfung und Optimierung bestehender Anlagen
Visualisierung fertig bestückter, funktionsfähiger Schaltschränke und Elektronikgehäuse im laufenden Betrieb
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Ralf Schneider / HMI 2010 6
Ganzheitliche Energie-Effizienz
.
Kosten sparen durch ganzheitliche EnergieeffizienzSchritt 2: sorgfältige MontageVermeidung typischer Fehler aus der Praxis
Ineffizienz erhöht Energieverbrauch und verringert die ProduktlebensdauerBeispiel: Kompressor (Mehr Schaltzyklen = kürzere Lebensdauer)
Parameter Eingabe Parameter Eingabe
Ø Volllastbetrieb (in %) 60 Betriebszeit pro Jahr [d] 250
Ø Teillastbetrieb (in %) 40 Ø Strompreis in € pro kWh 0,11
Betriebszeit pro Tag [h] 16
Hersteller Gerät A Gerät B
Montageart Wandanbau WandanbauGerätebezeichnung 3332.x4x 3332.x4x
Kälteleistung [Watt] 4000 4000Kälteleistungszahl 2,10 2,10
Effektive Leistung 100% 75%Energiekosten (pro Jahr) 560 € 700 € zusätzliche Energiekosten (Jahr) - + 140 €
Aufbau & Installation
Drastische Reduktion der Kälteleistung
durch falsche Montage & Installation
+140 €
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Ralf Schneider / HMI 2010 7
Ganzheitliche Energie-Effizienz
Klimatisierungsberechnung mit Rittal Therm durchgeführt
Verlustleistung im Schrank < spezifische Kühlgeräteleistung
Lüftungsräume gemäß Herstellervorgabe berücksichtigt
Kontrollereinstellung auf Werkseinstellung belassen: +35°C
(Schaltschrank-Innentemperatur)
Schaltschrank abgedichtet (Schutzart IP54)
Kühlgeräte und Filter regelmäßig warten
Verschmutzte Filter erhöhen den Energieverbrauch: Lösung RiNano
1
2
3
4
5
6
Kosten sparen durch ganzheitliche EnergieeffizienzSchritt 2: sorgfältige MontageCheckliste für Gehäuseklimatisierung
Reduktion: Ausfallzeiten und BetriebskostenErhöhung: Anlagensicherheit und Energieeffizienz
Im Buchhandel für 24,90 € erhältlich ISBN-Nummer: 978-
3-937889-74-0
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Ralf Schneider / HMI 2010 8
Ganzheitliche Energie-Effizienz
Wartungskosten herkömmlicher Gerätepro Jahr
Beispiel: Bremscheibenfertigung
Geräte: 200Filterwechsel pro Jahr: 52Kosten Filtermatte: 1,5€Kondensatflasche leeren pro Jahr: 26Zeit pro Wechsel / Leerung: 2 Min. Lohn (Brutto): 30€
Filtermatte nach 5 Tagen Betriebszeit
Filtermatten wöchentlich wechseln!!!
Kosten pro Gerät: 130€ + 26€ = 156€
Summe Wartungskosten
Kondensatflasche regelmäßig leeren
31.200€ im Jahr
Filter Kondensat
Kosten sparen durch ganzheitliche EnergieeffizienzSchritt 3: regelmäßige WartungProblem = Kühlgerätebetrieb bei belasteter Umgebung
Speziell bei SCHMUTZ und FEUCHTIGKEIT
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Ralf Schneider / HMI 2010 9
Ganzheitliche Energie-EffizienzKosten sparen durch ganzheitliche EnergieeffizienzSchritt 3 : Kundenbeispiel: Keine Wartung – Eine richtige Entscheidung?
Minderleistung 30%
Hersteller
Top Therm+
sauber
Gerät A
verschmutzt
Montageart Wandanbau WandanbauGerätebezeichnung 3305.xxx xxx
Kälteleistung [Watt] 1500 1500Kälteleistungszahl 1,50 1,00Energiekosten (pro Jahr) 324,00 € 478,00 € zusätzliche Energiekosten (Jahr) +154,00 €
Zusätzliche Energiekosten 200 Geräte 0,00 € +30.800,00 €
Parameter Eingabe
Ø Voll-Lastbetrieb ( in %) 70
Ø Teillastbetrieb ( in %) 30
Betriebszeit pro Tag [h] 16
Betriebszeit pro Jahr [d] 250
Ø Strompreis in € pro kWh 0,11
Unnötiger Klimaschädlicher CO2 Ausstoß Top Therm+ Gerät A
Einzelgerät 910 kg
200 Geräte 18200 kg
+154 €
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Ralf Schneider / HMI 2010 10
Ganzheitliche Energie-Effizienz
PLUS RiNano beschichtetem Verflüssiger
Serienmäßig bei allen RTTplus Kühlgeräten und Mini Rückkühlern
Möglichkeiten der Effizienzsteigerung des KälteaggregatsSchritt 4: Fortschrittliche TechnologieRittal Top Therm plus Kühlgeräte
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Ralf Schneider / HMI 2010 11
Ganzheitliche Energie-Effizienz
Ergebnisse der Rasterelektronenmikroskopie bei 100.000-facher Vergrößerung und der energiedispersiven Röntgenanalytik.
Sauerstoff (O 30,6%)Kohlenstoff (C 61,8%)
Auftragungsprozess
3
2
1
Aluminiumoxid (Al 35,8%) Sauerstoff (O 58%)Die unbeschichtete Oberfläche zeigt
eine poröse und rissige Geflechtsstruktur.
Geringer Oberflächenschutz
Hohe Schmutzhaftung
Aufwendige Reinigung erforderlich
Die homogene, sehr glatte obere Schichtzeigt keine Risse.
Höhere Beständigkeit
Deutlich leichtere Reinigung
Kostenersparnis durch längereReinigungsintervalle
Oberfläche RiNano beschichtetSauerstoff (O 58,0%)Kohlenstoff (C 61,8%)
Oberfläche unbeschichtet Aluminiumoxid (Al 35,8%)Sauerstoff (O 58,0%)
Verflüssigeroberfläche
2
1
3
Kosten sparen durch ganzheitliche EnergieeffizienzSchritt 4: Fortschrittliche TechnologieRiNano = Reduzierung der Betriebskosten
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Ralf Schneider / HMI 2010 12
Ganzheitliche Energie-Effizienz
10.Februar 2006 11.Augus 2006 12.Januar 2007 11.Januar 2008
1500 Watt Wandanbau Kühlgerät/verschmutzt durch Grafitstaub aus der Luft
Einsatzort: Herstellung von Karbonbürsten für Elektromotoren
Aktiver Beitrag zur CO2 Reduktion durch gleichbleibende Energieeffizienz
Kosten sparen durch ganzheitliche EnergieeffizienzSchritt 4: Fortschrittliche TechnologieRiNano = Reduzierung der Betriebskosten
Energieeffizienz – Fortschrittliche Technologie
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Ralf Schneider / HMI 2010 13
Ganzheitliche Energie-EffizienzKosten sparen durch ganzheitliche EnergieeffizienzKundenkommentareSchritt 4: Fortschrittliche Technologie„Mit RiNano reduzieren wie Betriebskosten weil:
�weniger Wartung
�Keine Filtermatten
�Weniger Fehler durch falsche und mangelnde Wartung
Dies erhöht unsere Anlagenverfügbarkeit und somit unsere Produktivität“
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Ralf Schneider / HMI 2010 14
Ganzheitliche Energie-EffizienzKosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Schritt 4: Fortschrittliche TechnologieWeitere technische Möglichkeiten – COOL EFFICIENCY Kühlgeräte
Cool-Efficiency
• Energieeffiziente Kühlgeräte für Wand- und Dachaufbau
• bei gleicher Kühlleistung deutlich sparsamer im Verbrauch als seine Vorgänger (30-70%)
����Neuste Kompressor- und Lüftertechnologie
����Optimale Anordnung der Wärmetauscher-Komponenten
����Optimierte Kältemittelfüllmenge
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Ralf Schneider / HMI 2010 15
Ganzheitliche Energie-Effizienz
Cool Efficiency
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Schritt 4: Fortschrittliche Technologie
Testergebnisse
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Ralf Schneider / HMI 2010 16
Ganzheitliche Energie-Effizienz
SK 3328.800: 2 kW RTT
mit RiNano (Bj: 2007)
RiNano
SK 3392.100: 2,5 kW
Design Kühlgerät (Bj: 2001)
Wirrflies- Filter nach 1 Woche
Nach 1 Woche (mit Filtermatte):
Nutzkühlleistung von 2580 W auf 1806 W
Nach 14 Monaten (mit RiNano):
Nutzkühlleistung bleibt bei 2000 W
Einsatz 2 kW Gerät mit RiNano
möglich
Testergebnisse:
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Schritt 4: Fortschrittliche TechnologieMessung bei einem deutschen Automobilhersteller
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Ralf Schneider / HMI 2010 17
Ganzheitliche Energie-EffizienzKosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Schritt 4: Fortschrittliche TechnologieMessung bei einem deutschen AutomobilherstellerTestergebnisse nach 14 Monaten Nutzungsdauer
Beschichteter WärmetauscherUnbeschichteter Wärmetauscher
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Ralf Schneider / HMI 2010 18
Ganzheitliche Energie-Effizienz
Rittal 2,5 kW mit Filter Cool Efficiency 2 kWArtikelnr. 3392140 3328800
effektive Kühlleistung [W] 1.806 2.000Leistungsaufnahme Volllast [W] 1674,4 717,5Leistungsaufnahme Teillast [W] 167,4 71,8Energieverbrauch pro Jahr [kWh] 9094,0 3896,9Energiekosten pro Jahr 1.044,0 € 447,4 €
Einsparung pro Jahr 596,63 €
Einsparung nach 5 Jahren 2.983,14 €
Amortisationszeit Gesamtkosten 3328800 [Jahre] 2,44
Amortisationsrechnung auf Basis der Messergebnisse:
EingabeparameterEingabeparameterEingabeparameterEingabeparameter
Ø Laufzeit unter Voll - Last [%] 70%
Ø Laufzeit im Leerlauf [%] 30%
Laufzeit pro Tag [Stunden] 24
Laufzeit pro Jahr [Tage] 310
Laufzeit pro Jahr [Stunden] 7440
Ø Strompreis [€/kWh] 0,1148
Angaben zum Gerät:Angaben zum Gerät:Angaben zum Gerät:Angaben zum Gerät: Gerät 1 (mit Filter verschmutzt): Gerät 2 (RiNano): Differenz
Kühlleistung [W] 1.806 2.000
Anschaffungspreis [€] 1.550,00 1.458,00 -92,00
Leistungsaufnahme [W] 1.674,4 717,5 -956,9
Die Anschaffungskosten für das Cool Efficiency Geräthaben sich nach 2,5 Jahren amortisiert!
2 kW
Vergleichsmessung bei einem Automobilhersteller in Deutschland
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Schritt 4: Fortschrittliche Technologie
3,3 t /JahrCO² Einsparung
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Ralf Schneider / HMI 2010 19
Ganzheitliche Energie-EffizienzKosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Neue Entwicklung Wasserkühlung
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Ralf Schneider / HMI 2010 20
Ganzheitliche Energie-Effizienz
Energieeffitziente Wasserkühlung im Produktionsbereich
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Neue Entwicklung Wasserkühlung
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Ralf Schneider / HMI 2010 21
Ganzheitliche Energie-EffizienzKosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Neue Entwicklung WasserkühlungWarum Wasser- bzw. Flüssigkeitskühlung?
Höhere Energiedichte als z.B. Luft
Kompakte BauweiseEinfacher Energie-
transport
Guter EnergiespeicherKühlleistung frei
skalierbar
d. h. z. B. bei Antrieben höhere Dauerleistung bei gleichem Bauvolumen möglich!
z. B. aus dem Gebäude heraus!
z. B. Pufferspeicher für Lastspitzen!
Bei gleichzeitiger Abführung hoher Wärmelasten!
Modular, offen, Baukastensysteme möglich
Vorteile
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Ralf Schneider / HMI 2010 22
Ganzheitliche Energie-EffizienzKosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Neue Entwicklung Wasserkühlung Beispiel Wassergekühlte Werkzeugmaschine
Kühlung der Werkzeugmaschine als auch des Schaltschrankes erfolgen wassergekühlt
Luft- Wasser-Wärmetauscher
Kühlaggregat
Bearbeitungsprozess (Spindel)- wassergekühlt
Abwärme Verflüssiger!
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Ralf Schneider / HMI 2010 23
Ganzheitliche Energie-EffizienzKosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Neue Entwicklung Wasserkühlung Beispiel Luft/Wasser-Wärmetauscher
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Ralf Schneider / HMI 2010 24
Ganzheitliche Energie-Effizienz
Schaltschrank- und Maschinenkühlung
Optimale Abführung hoher Wärmelasten in Kombination mit Luft/Wasser-Wärmetauschern selbst bei extremen Umgebungs-temperaturen.
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Neue Entwicklung Wasserkühlung Beispiel Luft/Wasser-Wärmetauscher
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Ralf Schneider / HMI 2010 25
Ganzheitliche Energie-Effizienz
Vergleichsrechnung Top Therm Chiller
mit Wärmetauscher / Top Therm Kühlgeräten
Kosten sparen durch ganzheitliche EnergieeffizienzNeue Entwicklung WasserkühlungNeuheit 2010: Rittal Top Therm Chiller
am Beispiel einer TS-Schrankreihe mit folgender Verlustleistung
8 x 2.300 Watt 18,4 2 x 900 Watt 1,8 6 x 800 Watt 4,8
25,0
25 kW Verlustleistung
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Ralf Schneider / HMI 2010 26
Ganzheitliche Energie-Effizienz
Vergleichsrechnung Top Therm Chiller mit Top Therm Kühlgeräten
Kosten sparen durch ganzheitliche EnergieeffizienzNeue Entwicklung WasserkühlungNeuheit 2010: Rittal Top Therm Chiller
1. Investitionskosten
1.1 TopTherm-Kühlgeräte
Kühlgerät im innovativen TopTherm-Design für Wand-Anbau, Teileinbau, Einbau. Temperaturregelungund Systemüberwachung durch Microcontroller des Gerätes. Lieferung erfolgt anschlußfertig verdrahtet,inkl. Bohrschablone und Befestigungsmaterial
Leistung Preis / Stück Gesamtpreis Watt* Euro** Euro
SK 3329.500 Kühlgerät für Wandanbau 8 2.500 1.458,00 11.664,00SK 3304.500 Kühlgerät für Wandanbau 8 1.000 773,00 6.184,00
Summe 28.000 17.848,00* bezogen auf Ti35/Tu35
** Listenpreise gem. deutscher Preisliste 32.1 ./. 12% Rabatt
2. Energieverbrauch
Einschaltdauer in %: 70Betriebsstunden / Jahr: 8800 (8 Stunden x 5 Werktage x 220 Arbeitstage)
Leistung Preis KWh Gesamtpreis kW Euro Euro
SK 3329.500 Kühlgerät für Wandanbau 8 1,02 0,17 12.147,52SK 3304.500 Kühlgerät für Wandanbau 8 0,58 0,17 6.911,52
Summe 1,59 19.059,04
Artikel-Nr. Bezeichnung Anzahl
Bezeichnung Anzahl
Summe: 36.907,04
im ersten Jahr
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Ralf Schneider / HMI 2010 27
Ganzheitliche Energie-Effizienz
Vergleichsrechnung Top Therm Chiller mit Wärmetauscher
Kosten sparen durch ganzheitliche EnergieeffizienzNeue Entwicklung WasserkühlungNeuheit 2010: Rittal Top Therm Chiller
1. Investitionskosten
1.1 Rückkühlanlage inkl. Verrohrung
Leistung Preis / Stück Gesamtpreis Watt* Euro Euro
Rückkühlanlage Standgehäuse 1 25.000 6.503,00 6.503,00Verrohrung 1 - 400,00 400,00
Summe 25.000 6.903,00* bezogen auf 18°C Wasser
1.2 Luft-Wasser-Wärmetauscher
Leistung Preis / Stück Gesamtpreis Watt* Euro** Euro
SK 3275.500 Luft-Wasser-Wärmetauscher 8 3.400 880,00 7.040,00SK 3373.500 Luft-Wasser-Wärmetauscher 8 1.150 486,00 3.888,00
Summe 36.400 10.928,00
2. Energieverbrauch
Einschaltdauer in %: 70Betriebsstunden / Jahr: 8800 (8 Stunden x 5 Werktage x 220 Arbeitstage)
Leistung Preis KWh Gesamtpreis kW Euro Euro
8 0,06 0,17 728,858 0,16 0,17 1.926,851 5,91 0,17 8.838,37
Summe 6,07 11.494,07
Artikel-Nr. Bezeichnung Anzahl
Artikel-Nr. Bezeichnung Anzahl
SK 3335.640
SK RückkühlanlageLuft-Wasser-Wärmetauscher 3375.500
AnzahlBezeichnung
Luft-Wasser-Wärmetauscher 3373.500
Summe: 29.325,07 €
im ersten Jahr
7.581,97 € bzw. 21% niedrigere Kosten nach bereits 1 Jahr!
(Einsparung: 7564,97 €in den Folgejahren)
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Ralf Schneider / HMI 2010 28
Ganzheitliche Energie-Effizienz
• Modulbauweise (Plattform-Strategie: Identische Komponenten)
• Geringere Standfläche durch vertikale Bauform
• Hohe Zuverlässigkeit durchserienmässigen Wasserbypass
• International einsetzbar durch bifrequenteAusführung
• Hohe Servicefreundlichkeit (geringere Ersatzteilvielfalt, einfacher Modulaustausch möglich)
Der neue modulare Chiller von Rittal: Kundenvorteile
Kosten sparen durch ganzheitliche EnergieeffizienzNeue Entwicklung WasserkühlungNeuheit 2010: Rittal Top Therm Chiller
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Ralf Schneider / HMI 2010 29
Ganzheitliche Energie-Effizienz
Der neue modulare Chiller von Rittal: Baukastenprinzip
Kältemodul mit unterschiedlichen Lufteintrittsrichtungen
TS 8 Schrank Hydraulikmodul Kältemodul Elektromodul Fertiger Chiller
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Neue Entwicklung WasserkühlungNeuheit 2010: Rittal Top Therm Chiller
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Ralf Schneider / HMI 2010 30
Ganzheitliche Energie-EffizienzKosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Neue Entwicklung Wasserkühlung Fließschemata eines Kühlaggregats (vereinfacht)
Verdampfer
Pumpe
Wassertank
Luft- oder wasserge-kühlter Verflüssiger
Verdampfer
Einspritzventil
Verdichter
Rücklauf Prozess
Vorlauf Prozess, z.B.
Fluidtank
Rückkühler
Kältekreislauf
Fluidkreislauf
Temperatur-hysterese!
20°C +/- 0,5K
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Ralf Schneider / HMI 2010 31
Ganzheitliche Energie-EffizienzKosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Neue Entwicklung Wasserkühlung Welchen Herausforderungen müssen sich Kälteaggregate in der Maschinen- und Prozesskühlung stellen?
1. Optimale Anpassung der Kälteleistung auf den jeweiligen Betriebspunkt (thermische Stabilität + Energieeffizienz)
2. Flexible Einsatzmöglichkeiten in unterschiedlichen klimatischen Umfeldern (Europa, Asien etc.)
3. Hohe Verfügbarkeit auch bei belasteten Umgebungsbedingungen
elektrische Leistungsaufnahme eines
typischen 6kW Industriekühlers Typ 3336.600
Verflüssigerlüfter
3%
Verdichter
79%
Pumpe
18%
21% der Jahresbetriebskosten
einer Werkzeugmaschine entfallen
auf die Energieversorgung!
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Ralf Schneider / HMI 2010 32
Ganzheitliche Energie-EffizienzKosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Neue Entwicklung Wasserkühlung Kühlaggregat mit klassischer Heissgasbypassregelung
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Ralf Schneider / HMI 2010 33
Ganzheitliche Energie-EffizienzKosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Neue Entwicklung Wasserkühlung Externe Störgrößen auf die Temperaturhysterese eines Kühlaggregats
• variable Drehzahl der wassergekühlten Spindel (Bearbeitungsprogramm Werkstück, Reibwerte etc.)
• Werkzeugwechsel, Stillstandszeiten („Null- Last“)
Lastwechsel vom Voll-Last in den Teil- oder Null-Lastbereich, verursacht durch:
Lastwechselbeispiel
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58
Minuten
Kü
hll
eis
tun
g (
KW
)
Kühlaggregat 3kW
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Ralf Schneider / HMI 2010 34
Ganzheitliche Energie-Effizienz
Frequenzgeregelte Rückkühler
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Neue Entwicklung Wasserkühlung Möglichkeiten der Effizienzsteigerung des Kälteaggregats
Elektronisches Expansionsventil
Frequenzuzrichter
Drehzahlgeregelter Verflüssiger Lüfter
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Ralf Schneider / HMI 2010 35
Ganzheitliche Energie-Effizienz
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Neue Entwicklung Wasserkühlung Einsparpotenzial
*Angaben sind ca. Werte
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
1 2
Energieeinsparung bei einem 6kW Rückkühler
drehzahlgeregelte Lüfter
drehzahlgeregelte Pumpe
Verdichterregelung (Inverter) +elektr. E-Ventil
nicht beeinflussbar
12
29
68
100
32 %
Ursprünglicher Energieverbrauch
Verbleibender Energieverbrauch
Energieverbrauch
1 %
2 %
29 %
68 %
*
*
*
*
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Ralf Schneider / HMI 2010 36
Ganzheitliche Energie-Effizienz
Ziel: Maximierung der Enegergieeffizienz von Werkzeugmaschinen
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Forschungsprojekt Maxiem
Vorgehensweise:
Identifikation des Energieverbrauches
Bewertungsmethoden und Nutzungsprofile
Benchmark der Funktionsmodule
Identifikation konstruktiver und steuerbarer Stellgrößen
Umsetzung in Demonstratormaschine
Rittal ist mit den Funktionsmodulen Schaltschrankkühlung und Maschinenkühlung beteiligt und liefert mit den Cool Efficiency Kühlgeräten und Top Therm Chillern wichtige Impulse zur Effizienzsteigerung.
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Ralf Schneider / HMI 2010 37
Ganzheitliche Energie-Effizienz
Sonderexponat Wasserkühlung
Neuheiten 2010 Systemklimatisierung
Wo finde ich was auf der HMI?
Stellt alle Arten vonRittal-Wasser-kühlungen dar, z.B.:
•Indirekte Kühlung mit Luft/Wasser-Wärmetauschern
•Direkte Kühlung mit Cold Plate
Halle 11Stand E06
Kosten sparen durch ganzheitliche Energieeffizienz Ralf Schneider / HMI 2010 38
Ganzheitliche Energie-Effizienz