Die Steuereinheit SCR9000 ist ein modernes System zur Steuerung des Betriebs von Schraubenkompressoren mit einem komfortablen 7"-Touch-Farbbildschirm und verfügt über folgende Funktionen und Eigenschaften: duale Steuerungsmöglichkeit per Touch...
SCR-Kompressoren – Energieeinsparungen
Wie viel kostet elektrische Energie?
Es ist allgemein bekannt, dass Kompressoren zur Erzeugung von Druckluft im Handwerk und insbesondere in der Industrie zu den Maschinen mit dem höchsten Stromverbrauch überhaupt gehören. Die aktuelle Situation auf dem Energiemarkt, in der wir extreme Preissteigerungen verzeichnen, sollte jeden Kompressoranwender dazu veranlassen, darüber nachzudenken, ob es sich nicht gerade jetzt lohnt, in die Verbesserung der Effizienz der Drucklufterzeugung zu investieren und neue und sparsamere Kompressoren anzuschaffen, um so nicht nur Kosteneinsparungen, sondern auch die Wettbewerbsfähigkeit seines Unternehmens und die Eliminierung von Preiserhöhungen für seine Produkte sicherzustellen.
Bevor wir uns gemeinsam ansehen, wie SCR-Kompressoren dazu beitragen können, Ihre Sorgen um die Stromrechnung zu lösen, ist es vor allem notwendig zu wissen, wie viel 1 kWh elektrische Energie kostet und wie hoch das jährliche Energieverbrauchsvolumen ist, um daraus abzuleiten, welches Potenzial für Einsparungen besteht.
Entwicklung der Strompreise
Bis 2021 lag der Gesamtstrompreis einschließlich Übertragung in der Industrie üblicherweise bei etwa 2,50 CZK/kWh.
Aktuell liegt der Strompreis jedoch bereits bei 5 bis 7 CZK/kWh und für die nahe Zukunft wird ein weiterer Anstieg erwartet.
Energie an erster Stelle
Es lohnt sich immer, an die Zukunft zu denken, und das gilt doppelt, wenn Sie über die Anschaffung eines neuen Schraubenkompressors nachdenken. Mit einem Kompressor, den Sie 10 bis 20 Jahre lang betreiben werden, ist eine ganze Reihe von Kosten verbunden, wie z. B. die Anschaffung der Maschine, ihre Installation, regelmäßige Wartung oder die Behebung von Havarien. Der Hauptkostenfaktor ist jedoch die für den Betrieb benötigte elektrische Energie.
Nach unserer Erfahrung machen die Stromkosten über einen Zeitraum von 10 Jahren mehr als 80 % der Gesamtkosten aus. Das ist etwa 14-mal mehr als der Anschaffungspreis des Kompressors. Vor dem Kauf lohnt es sich daher auf jeden Fall, sich darüber zu informieren, wie sparsam die Maschine ist, die Sie erwerben möchten.
Und das besonders in Zeiten extremer Steigerungen bei den Stromrechnungen...
Elektrische Energie
Kompressorpreis
Installation
Wartung
Energiesparende Lösungen bei SCR-Kompressoren
Alle SCR-Kompressor-Baureihen wurden speziell im Hinblick auf die Erreichung einer höchstmöglichen Energieeffizienz konstruiert. Sie finden an ihnen viele innovative und moderne Elemente, die dazu beitragen, die Kosten für elektrische Energie und die Drucklufterzeugung in Industrie und Energiewirtschaft zu senken. Zu den Lösungen, die helfen, die Betriebskosten des Kompressors zu senken, gehören insbesondere:
- stufenlose Drehzahlregelung
- 2-stufige Kompression
- verlustfreier Direktantrieb
- IE4-Permanentmagnetmotor
- Einstellung des Ausgangsdrucks
- energiesparender Wochenplan
- Lüfter mit Drehzahlregelung
- Niederdruckausführungen
- ölfreie Kompressoren
Stufenlose Drehzahlregelung
Auf dem Markt finden Sie zwei grundlegende Arten der Steuerung des Kompressorbetriebs:
- Kompressoren mit fester Drehzahl (fixed speed - FS)
- Kompressoren mit stufenloser Drehzahlregelung mittels Frequenzumrichter (variable speed - VSD)
Bei Kompressoren mit fester Drehzahl sind zwei Druckwerte eingestellt – Ein- und Ausschaltdruck. Sinkt der Druck unter den Ausschaltdruckwert, schaltet der Kompressor den Hauptmotor ein und beginnt mit der Drucklufterzeugung.
Sobald der Ausschaltdruck erreicht ist, schaltet sich der Kompressor in der Weise aus, dass er zunächst in den Leerlauf (auch Entlastung genannt) geht, in dem sich der Motor und der Schraubenblock drehen, aber die Ansaugklappe geschlossen ist und der Kompressor keine Luft produziert. Erst nach einer gewissen Zeit, in der Größenordnung von einigen zehn Sekunden bis zu einigen Minuten, erfolgt die vollständige Abschaltung der Maschine.
Zweistufige Kompressoren
Standard-Schraubenkompressoren verwenden für die Luftkompression nur einen Schraubenblock. Die Kompression auf den gewünschten Druck erfolgt somit in nur einem Schritt, einer sogenannten Stufe. Der Vorteil der einstufigen Kompression ist der niedrige Preis, aus energetischer Sicht ist diese Methode jedoch nicht wirtschaftlich.
Während der Luftkompression wird ein erheblicher Teil der zugeführten Energie in Wärme umgewandelt. Die Folge dieses Phänomens ist eine Verringerung des Wirkungsgrads und die Produktion einer deutlich geringeren Luftmenge im Vergleich zum idealen physikalischen Prozess im sog. isothermen Zustand, bei dem die gesamte zugeführte Energie ausschließlich für die Gaskompression verwendet wird und keine Wärme entsteht. Für eine höhere Kompressionseffizienz wurden zweistufige Kompressoren entwickelt, die 2 über ein Getriebe miteinander verbundene Schraubenblöcke verwenden.
Elektromotor IE4 mit Permanentmagneten
Elektromotoren, die in Kompressoren verwendet werden, müssen gemäß der Norm IEC EN 60034 ab dem 1.1.2017 bei Leistungen ab 0,75 kW mindestens über einen Wirkungsgrad von IE3 verfügen; im Falle einer Drehzahlregelung reicht der Wirkungsgrad IE2 aus.
Moderne Kompressoren verwenden jedoch Elektromotoren mit höherem Wirkungsgrad, und die bekannteste Lösung sind Permanentmagnetmotoren, deren Wirkungsgrad die Anforderungen von IE4 übertrifft. Die Unterschiede im Wirkungsgrad und die erzielten Energieeinsparungen zwischen den Standards IE3 und IE2 sowie PM-Motoren an SCR-Maschinen finden Sie in der folgenden Tabelle. Gegenüber IE2-Versionen lassen sich in der Regel 2 - 5 % Energie einsparen.
Direktantrieb 1:1 ohne Verluste
Die Übertragung zwischen Schraubenblock und Elektromotor wird bei Schraubenkompressoren auf vier Arten realisiert:
- mittels Keilriemen
- elastische Kupplung
- Getriebe
- Direktverbindung, deren Eigenschaften stark davon abhängen, ob sie in Verbindung mit einem herkömmlichen Elektromotor oder in Verbindung mit einem lagerlosen Permanentmagnetmotor verwendet wird.
Flexible Druckeinstellung
Bei der Kompression von Luft wird Energie verbraucht. Je höher der Druck ist, desto mehr Energie benötigt der Kompressor, um ihn zu erreichen. Denken Sie immer daran:
Die Kompression von Luft um 1 bar mehr bedeutet ca. 7 % Energieaufwand!
Ein gut gewählter Kompressor sollte daher einen Ausgangsdruck haben, der nur leicht über dem benötigten Niveau liegt, um keine unnötige Energie für eine übermäßige Kompression zu verbrauchen, die anschließend wieder freigesetzt wird. Leider erleben wir oft Situationen, in denen der Anwender den Kompressor mit einem gelieferten Druck von beispielsweise 10 bar betreibt und anschließend an allen Eingangsreglern der Maschinen der Druck auf etwa 6 bar reduziert wird. Beurteilen Sie die Wirtschaftlichkeit einer solchen Lösung selbst...
Intelligente Kompressorabschaltung
Ein großes Problem in Industriebetrieben ist das Vorhandensein von Druckluftleckagen, die in der Regel bei etwa 20 % liegen, aber es können auch deutlich höhere Werte auftreten. Leckagen im Rohrleitungssystem sind ständig vorhanden, also auch in Zeiten, in denen keine Produktion stattfindet, z. B. am Wochenende, nachts oder in den Pausen zwischen den Schichten. Es ist daher extrem vorteilhaft, die Kompressoren während dieser Zeit vorübergehend abzuschalten, damit sie nicht nur Luft produzieren, um Leckagen in der Rohrleitung zu decken.
An modernen Einheiten, die bei SCR-Kompressoren verwendet werden, ist es möglich, einen Wochenplan für den Kompressorbetrieb zu erstellen und für jeden Tag von Montag bis Sonntag mehrere Zeiträume festzulegen, in denen der Kompressor ein- und ausgeschaltet ist.
Modellbeispiel
Produktionsbetrieb mit Leckagen in der Rohrleitung in Höhe von 20 % des Luftverbrauchs und 2-Schicht-Betrieb mit freiem Wochenende
Die Freizeit beträgt 8 h × 5 Arbeitstage + 48 h am Wochenende = 88 Stunden, was 52 % der Zeit ausmacht
Durch das Abschalten des Kompressors außerhalb der Schichten sichern Sie eine Einsparung von
0,52 × 0,2 = 10,4 %
Durch das Abschalten des Kompressors außerhalb der Schichten sichern Sie eine Einsparung von
0,52 × 0,2 = 10,4 %
| Tag | Zeit von | Zeit bis | Status |
|---|---|---|---|
| Mo - Fr | 0:00 | 5:59 | ausgeschaltet |
| 6:00 | 21:59 | eingeschaltet | |
| 22:00 | 23:59 | ausgeschaltet | |
| Sa - So | 0:00 | 23:59 | ausgeschaltet |
Niederdruckanwendungen 1,5-5 bar
In der Industrie gibt es viele Anwendungen, die einen niedrigeren Druck benötigen als die üblichen 7 - 10 bar, die von Schraubenkompressoren geliefert werden. Solche Anwendungen finden sich am häufigsten in den Bereichen Glasherstellung, Kunststoffverarbeitung, Textilindustrie oder in Zementwerken und benötigen in der Regel einen Druckluftdruck von 1,5 bis 5 bar.
In diesen sogenannten Niederdruckanwendungen reicht es nicht aus, Luft mittels Gebläsen zu erzeugen, deren obere Druckleistungsgrenze bei einem Überdruck von etwa 1,5 bar endet. Daher werden herkömmliche Schraubenkompressoren verwendet, die einen Ausgangsdruck auf dem Niveau der genannten 7 - 10 bar haben. Kompressoren mit Drehzahlregelung ermöglichen es zwar, den gelieferten Druck auf ein Niveau von 4 - 5 bar zu senken, haben aber mit 2 grundlegenden Problemen zu kämpfen:
Druckbereich 4 - 5 bar - Herkömmliche Kompressoren sind nicht für einen Druck von 4 - 5 bar optimiert und die Energieeffizienz ist in diesem Bereich sehr schlecht.
Druckbereich 1,5 - 4 bar - Die Kompressoren müssen trotzdem einen Druck von mindestens 4 bar erzeugen, der anschließend auf den benötigten Druck im Bereich von 1,5 - 4 bar reduziert wird.
Ölfreie Kompressoren
Einige kritische Anwendungen in der Industrie erfordern die Lieferung von ölfreier Druckluft. Dies betrifft vor allem die Getränkeindustrie, Lebensmittelverarbeitung, Bereiche von Krankenhäusern und Pharmazie, Lieferungen von industrieller Atemluft zum Strahlen oder Lackierereien. Ölfreie Druckluft ist gemäß der Norm ISO 8573-1 Klasse 0 definiert und ihre Erzeugung kann entweder durch einen herkömmlichen Kompressor mit entsprechendem Luftaufbereitungssystem oder direkt mittels eines ölfreien Kompressors sichergestellt werden.
Der Einsatz von ölfreien Kompressoren wird auch außerhalb der genannten kritischen Anwendungen immer sinnvoller, insbesondere wegen des Nullrisikos einer Luftqualitätsminderung durch Ölnebel, aber vor allem auch wegen der deutlich geringeren Investitions- und Wartungskosten der Technologie.
Hauptvorteile ölfreier Kompressoren:
- Keine Installation von Filtern und Aktivkohlesäulen erforderlich
- Keine Installation eines Öl-Wasser-Trenners erforderlich
- Keine Ölwechsel
- Keine Wechsel von Öl- und Abscheidefiltern im Kompressor
- Keine Reinigung des Ölkühlers erforderlich
- Wartung von Thermostatventil und Rückschlagventil entfällt
- Partikelfiltereinsätze haben längere Wartungsintervalle
- Kein Austausch von Separatorfüllungen erforderlich
- Keine Durchführung von Kondensatqualitätstests erforderlich
- Keine Abwassergesetzgebung
- Druckprüfungen des Ölbehälters im Kompressor entfallen
Lüfter mit Drehzahlregelung
Jeder Kompressor ist mit einem Lüfter ausgestattet, der die Abfuhr der im Inneren des Kompressors vorhandenen Heißluft sicherstellt und die Kühlung des Öl- und Luftkühlers gewährleistet.
Der Energieverbrauch des Lüfters beträgt in der Regel 2 bis 5 % der Gesamtleistungsaufnahme des Kompressors.
Dank der Regelung entnimmt der Lüftermotor nur die tatsächlich benötigte Menge an elektrischer Energie. Im Vergleich zur herkömmlichen Lösung, bei der der Lüfter ohne Regelung mit voller Leistung läuft, kommt es zu einer extremen Senkung des Stromverbrauchs im Bereich von zig Prozent, was einige Prozent des Gesamtenergieverbrauchs des Kompressors ausmacht.
SCR AUDIT - Erfahren Sie, wie viel Sie sparen!
Wenn Sie Hilfe bei der Erzielung von Energieeinsparungen benötigen und bei der Auswahl der optimalen Lösung unsicher sind, wenden Sie sich an unser Unternehmen.
Wir haben viel Erfahrung mit dem Entwurf von Kompressorstationen und der Optimierung von Energiekosten in bestehenden Kompressorräumen. Auf dieser Grundlage haben wir ein Konzept zur Bewertung des aktuellen Zustands in Form des SCR AUDIT erstellt.
Wenn Sie sich entscheiden, das SCR AUDIT zu nutzen, besuchen wir Ihren Betrieb und führen im Rahmen des Audits durch:
- Umfassende Bewertung des aktuellen Zustands der Kompressoren
- Bewertung des Luftaufbereitungssystems
- Messung des Druckluftverbrauchs
- Erkennung und Quantifizierung von Luftleckagen
Liste der Artikel
Steuerungseinheit SCR9000
SCRent – Kompressor für 5 Jahre mieten
Thanks to our SCRent program, you no longer need to invest large amounts of capital to purchase a new energy-saving compressor. In cooperation with Raiffeisenbank, we offer a modern method of financing through long-term rental of the machine for 5 ye...
Installation von SCR-Schraubenkompressoren
Um die Garantiebedingungen des Herstellers zu erfüllen, muss die Installation der SCR-Kompressoren durch den Importeur oder eine von ihm beauftragte Serviceorganisation erfolgen. Der Installationspreis auf unserer Website gilt nur im folgenden Umfang...
5 Jahre Garantieverlängerung
Wir sind von der Qualität unserer Maschinen überzeugt und bieten daher für alle SCR-Schraubenkompressoren eine kostenpflichtige Garantieverlängerung auf 5 Jahre an – ohne jegliche Einschränkung der Betriebsstundenzahl oder Verkürzung der Wartungsinte...
Steuerelemente der Liste
4 Artikel insgesamt