Energiebesparing door direct aandrijven van pompen en ventilatoren

Bespaar tot 60%

De meeste pompen en ventilatoren moeten een variabele output kunnen leveren, vaak wordt dit opgelost door het plaatsen van regelbare mechanische klep aan de uitvoerzijde. Hoewel dit technisch gezien effectief is brengt het de nodige nadelen met zich mee. Naast dat kleppen gevoelig zijn voor slijtage zijn ze in (deels) gesloten stand ook een bron van energieverlies. Wij laten u graag zien hoe het anders kan.

Achtergrond

Eerst is het belangrijk om te weten waarom kleppen worden toegepast in dergelijke systemen. Over het algemeen komt dit voor in situaties waar druk of flow geregeld moeten worden, bijvoorbeeld in een koelsysteem, toevoersysteem of bij klimaatbeheersing. Traditioneel gezien worden hiervoor aandrijvingen toegepast die niet of nauwelijks in snelheid variëren, bijvoorbeeld omdat de motoren direct op het net worden geschakeld, of omdat een snelheidsregeling te complex, onbetrouwbaar, kostbaar of onnauwkeurig zou zijn. Om de output toch te controleren wordt dan een regelbare klep in de uitvoerleiding geplaatst, door de klep open of dicht te draaien kan het debiet worden aangepast. 

 

Tijden zijn veranderd, hoogwaardige automatisering maakt steeds meer mogelijk en de kosten voor elektronische componenten nemen af. Daarnaast worden de eisen omtrent energie efficiëntie en het minimaliseren van storingsrisico steeds hoger, alle reden dus voor verdere optimalisatie. 

Wanneer het debiet van een centrifugaalpomp- of ventilator met 30% wordt verlaagd ontstaat een energiebesparingspotentieel van 50%, wordt het debiet gehalveerd dan is het besparingspotentieel zelfs 75%.
Huibert Winckers, Product Marketing Manager Drives & Motors bij Siemens

Energie besparen door het debiet rechtstreeks te regelen

Mechanische kleppen verhogen de weerstand in een leiding, een pomp of ventilator moet dan harder werken waardoor onnodig energieverlies en slijtage optreedt. Het debiet van de pomp of ventilator kan daarentegen ook direct worden geregeld met een snelheidsregelaar, een mechanische klep is dan niet meer nodig. Vooral centrifugaalpompen- en ventilatoren hebben een groot besparingspotentieel omdat het koppel daarbij kwadratisch toeneemt met de snelheid. Wanneer het debiet van een centrifugaalpomp- of ventilator met 30% wordt verlaagd ontstaat een energiebesparingspotentieel van 50%, wordt het debiet gehalveerd dan is het besparingspotentieel zelfs 75%. 

 

Om dit besparingspotentieel te benutten zijn frequentieregelaars met V/F control (voltage/frequentie) nodig, deze kunnen zowel het toerental als het uitgangskoppel controleren. Voor een betrouwbaar en accuraat proces is daarnaast een PID-regelaar nodig welke op basis van een ingangssignaal - bijvoorbeeld van een druk- of flowsensor - de snelheid en het koppel continue optimaliseert. Afhankelijk van de bedrijflast kunnen zo grote energiebesparingen worden gerealiseerd.

Lager storingsrisico en minder onderhoud

Alle mechanische componenten zijn gevoelig voor slijtage en vragen onderhoud, zo ook kleppen. Deze slijtage is echter lastig te monitoren waardoor periodieke controles en onderhoud noodzakelijk zijn. Wanneer frequentieregelaars worden toegepast zijn kleppen niet meer nodig, bovendien zijn frequentieregelaars in staat steeds meer elektrische parameters te monitoren.  Afwijkingen in stroom, spanning of vermogen kunnen als indicator worden gebruikt van teruglopende prestaties en onderhoudbehoefte. Enkele frequentieregelaars zijn zelfs speciaal uitegerust met functies om situaties als drooglopen, vervuiling en cavitatie te herkennen. 

Eenvoudige systeemarchitectuur

Door pompen en ventilatoren direct aan te sturen zijn minder componenten nodig, ook de communicatie en afstelling tussen de componenten wordt eenvoudiger. Feitelijk kan een frequentieregelaar met geïntegreerde PID-regelaar zelfs stand-alone functioneren. Dit vereenvoudigt zowel de mechanische als de elektrische configuratie waardoor tijd, ruimte en kosten worden bespaard.

Om het besparingspotentieel concreter te maken zijn er tools beschikbaar waarmee de ROI (Return On Investment) in verschillende scenario's bepaald kan worden, ook kunnen verdere besparingsmogelijkheden zoals het toepassen van efficiëntere motoren of overbrengingen daarbij worden overwogen.
Huibert Winckers, Product Marketing Manager Drives & Motors bij Siemens

Aansluitend portfolio en tools ter ondersteuning

Zoals eerder genoemd zijn er tegenwoordig voldoende hard- en software mogelijkheden voorhanden om deze besparingen te realiseren, zo ook bij Siemens. Het ruime aanbod aan SINAMICS frequentieregelaars biedt de gebruiker een keuze om zowel eenvoudige (SINAMICS V20) als veeleisende toepassingen (SINAMICS G120) te bedienen. Siemens heeft zelfs een complete serie frequentieregelaars ontwikkeld voor optimale aansturing van pompen en ventilatoren. De hard- en software van de SINAMICS G120X bevat zeer uitgebreide functies om de duurzaamheid, productiviteit en veiligheid van pompen- en ventilatoren te waarborgen.

 

Om het besparingspotentieel concreter te maken zijn er tools beschikbaar waarmee de ROI (Return On Investment) in verschillende scenario's bepaald kan worden (SinaSave), ook kunnen verdere besparingsmogelijkheden zoals het toepassen van efficiëntere motoren of overbrengingen daarbij worden overwogen. 

Meer informatie of een gratis consult?

Meer weten over energie-efficiënte oplossingen en besparingsmogelijkheden? Kijk eens op een van onderstaande pagina’s of neem direct contact op. 

Succesvol toegepast

Gerelateerd