aus 05/2010 Einsatzbericht: Ziehl-Abegg Fcontrol FTET Guter Tausch

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1 S o n d e r d r u c k aus 05/2010 Einsatzbericht: Ziehl-Abegg Fcontrol FTET Guter Tausch Besitzer älterer Schweineställe dürfen sich freuen: Alte Klimaregler lassen sich bei einem Defekt oder zur Senkung der Stromkosten problemlos gegen das Klimaregelgerät Fcontrol tauschen. Was den Tausch so einfach macht und warum die Technik Energie spart, hat profi-redakteur Martin Zäh für Sie zusammengefasst. ZIEHL-ABEGG AG Heinz-Ziehl-Straße Künzelsau Telefon: Telefax: info@ziehl-abegg.de Internet: profi Münster Internet: service@profi.de Telefon +49 (0)25 01/ Telefax +49 (0)25 01/

2 profi VEREDLUNGSTECHNIK Einsatzbericht: Ziehl-Abegg Fcontrol FTET Guter Tausch Besitzer älterer Schweineställe dürfen sich freuen: Alte Klimaregler lassen sich bei einem Defekt oder zur Senkung der Stromkosten problemlos gegen das Klimaregelgerät Fcontrol tauschen. Was den Tausch so einfach macht und warum die Technik Energie spart, hat profi-redakteur Martin Zäh für Sie zusammengefasst. heute wird das Klima im Schweinestall überwiegend nach der Temperatur im Abteil geregelt. Soll heißen: Bei steigenden IBis Temperaturen erhöht das Klimaregelgerät die Drehzahl des Abluftventilators, bei fallenden reduziert es den Luftaustausch. Das Regelgerät gibt dazu ein Signal aus, umgesetzt wird es von einem weiteren Gerät: entweder mit der alteingeführten Phasenanschnittsteuerung, einem Trafo oder mit der noch relativ jungen Technik der Frequenzumrichtung (eine Begriffserklärung finden Sie im nebenstehenden Kasten). Großer Vorteil der Phasenanschnittsteuerung sind ihre niedrigen Anschaffungskosten, Nachteil sind die vergleichsweise hohen Energiekosten. Denn im Teillastbereich des Ventilators verbraucht die Phasenanschnittsteuerung immer noch vergleichsweise viel Strom. Effizienter ist die Drehzahlregelung über Transformatoren. Doch die auf umwickelte Magnete basierende Technik ist teurer in der Anschaffung, und die Drehzahl lässt sich damit nur in Stufen einstellen. Effizient, stufenlos und damit auch komfortabel ist die Drehzahlregelung mit einem Frequenzumrichter (FU). Dieser kann entweder wie beim Lüfter Etavent von Ziehl- Abegg bereits im Motorgehäuse integriert sein, oder er befindet sich extern in der Nähe des Ventilators. Nachteil der FU-Technik: Die Geräte sind teuer in der Anschaffung und aufwändig zu installieren, weshalb die Technik bislang neuen, größeren Stallungen vorbehalten war. Bislang. Die Lücke schließt Ziehl-Abegg mit dem für die Landwirtschaft entwickelten Fcontrol FTET. Ausgestattet mit einem Display vermutet man zwar hinter dem weißen Kasten nur ein Klimaregelgerät, das ab Werk Der Aufwand zum Installieren der Steuerung Fcontrol von Ziehl-Abegg ist minimal, umso größer sind die Spareffekte mit einem alten Stall. Fotos: Tovornik Ein Bild wie es jeder Besitzer älterer Schweineställe kennt: links oben die Stromverteilung, darunter das irgendwann mal nachgerüstete Regelgerät. Und rechts davon zwei Kästen, in denen sich entweder ein Trafo oder eine Phasenanschnittsteuerung zur Drehzahlsteuerung befinden.

3 DATENKOMPASS I Ziehl-Abegg Fcontrol FTET 4/6/10AHQ Bemessungsstrom Ausgang 4, 6 oder 10 A Max. Verlustleistung 57, 102 o. 130 W Gewicht 3,4 kg/5,7 kg/6,8 kg Netzspannung 1-phasig, 208 bis 277 Volt, 50/60 Hz Maximale Ausgangsfrequenz 150 Hz Leistungsfaktor >0,9 Spannungsversorgung für Sensoren +24 Volt Anzahl 0- bis 10-Volt-Ausgänge 2 Analoge Eingänge (Temperatur) 2 Relaisausgänge (Heizung) 1 Alarmausgang 1 Abteiltemperatur-Absenkautomatik ja Menü-Vorinstallation Regelgerät ja Hauptschalter mit Bypassfunktion ja EMV Störaussendung gemäß EN (Wohnbereich) Gehäuseschutzart IP 54 Höhe/Breite/Tiefe 284/240/132 mm (FTET 4) 302/250/212 mm (FTET 6/10) Installationskosten geschätzt ohne MwSt. ca Der von einem Elektriker durchzuführende Aus- und Einbau dauert in der Regel eine gute Stunde. Nachdem der Fachmann den Strom für die Ventilation abstellte (Vorsicht: an Notbelüftung der Abteile denken!), kann er mit dem Abklemmen und der Demontage der defekten Phasenanschnittsteuerung beginnen. mit einem integrierten Frequenzumrichter ausgestattet wurde. Doch Ziehl-Abegg spendierte dem Fcontrol zusätzlich noch einen allpolig wirksamen Sinusfilter. Noch vor Jahren verdoppelten sich mit einem solchen Filter die Anschaffungskosten der Frequenzumrichtung nahezu. Die Arbeit des allpoligen Sinusfilters besteht einfach erklärt darin, nur sauberen Strom zum Motor fließen zu lassen. Den Effekt des Filters kann man dabei sogar hören: Das mit einem FU oft unangenehme Pfeifen bzw. Surren ist nämlich mit einem solchen Filter weg. Auch das Risiko, dass der Stall unfreiwillig zur Funkstation wird oder elektromagnetischer Spuk sein Unwesen treibt, ist damit ausgeschaltet. Abgeklemmt wird auch das alte Regelgerät mit Temperaturanzeige. Es wird nicht mehr benötigt, da im Fcontrol-Modell FTET ein Klimaregelgerät integriert ist. Wer sein altes Regelgerät gerne behalten möchte, dem steht mit dem Modell FSET auch ein preisgünstigeres Gerät ohne Display und ohne Klimaregelfunktion zur Verfügung. Fachbegriffe kurz erklärt Frequenzumrichtung I Elektronisches Gerät zur Drehzahlregulierung von Elektromotoren. Es zerhackt den Einphasen- oder Dreiphasenwechselstrom und setzt dann neu den Kurvenverlauf in einer anderen Frequenz zusammen. Hauptbaukomponente ist der Gleichrichter, der einen Zwischenkreis speist. Der Zwischenkreis speist dann den Wechselrichter, dieser bestimmt die Stromfrequenz. Zur Vermeidung von Abstrahlungen sollte die Leitung zum Motor nicht länger als 20 bis 30 m sein. Geschirmte Leitungen und eine fachgerechte Installation sind unabdingbar. Vorteil: Erlaubt hohes Motordrehmoment auch bei niedrigen Drehzahlen; guter Gesamtwirkungsgrad der Anlage. Nachteil: Elektromagnetische Unverträglichkeiten ohne Sinusfilter wahrscheinlich. Phasenanschnittsteuerung I Elektronisches Gerät (Dimmer) zur Leistungs- und Drehzahlregelung von Wechselstromgeräten. Hauptbestandteil ist ein schneller Schalter (Triac). In einer bestimmten Phase der Sinushalbwelle lässt er durch Abschalten keinen Strom fließen. Vorteil: Einfach und relativ preiswert. Nachteil: Schlechter Wirkungsgrad. Transformatorsteuerung I Leistungs- und Drehzahlregelung durch Änderung der Stromspannung. Wesentliches Bauelement sind umwickelte, magnetische Kreise mit Eisenkern. Vorteil: Besserer Wirkungsgrad, aber... Nachteil:...teurer in der Herstellung als die Phasenanschnittsteuerung. Sinusfilter I Filtertechnik für die Frequenzumrichtung. Leitet Störströme vor der Netzleitung zum Motor ab, so dass nur reine Sinuswellen fließen. Die Störströme entstehen, weil für einen hohen Wirkungsgrad der Frequenzumrichter extrem schnell schalten muss. Dabei entstehen steile Schaltflanken, welche die Störströme hervorrufen. Die kleinen Reste der Störströme summieren sich vor allem in langen Motorzuleitungen problematisch auf. Sinusfilter, allpolig I Zusätzlich zur Netzleitung entstört die Technik auch die Erdleitung. Überspannungen in der Netzleitung entladen sich so nicht mehr z. B. in der Lagerung von Ventilatoren. Allpolige Sinusfilter bestehen entweder aus einem Trenntransformator (teuer) oder einem Taktfrequenzfilter (effektiver) am Ausgang des Frequenzumrichters. Mit einem allpoligen Sinusfilter kann auf geschirmte Motorleitungen verzichtet werden. Bei der Installation des Fcontrol kann man deshalb auf die mit Frequenzregelung sonst notwendigen, geschirmten Motorleitungen verzichten. Auch die sonst auf 30 m beschränkte Länge der Motorleitung spielt jetzt keine Rolle mehr. Und zu guter Letzt ist mit dem allpoligen Sinusfilter auch das Risiko von Ventilator-Lagerschäden ausgeschlossen, da sich Überspannungen nicht mehr im Motor entladen müssen. Die Tragweite der neuen Gerätekonstellation ist damit enorm und für die Moderniprofi 5/2010

4 profi VEREDLUNGSTECHNIK angebotenen Modelle. Im Falle des kleinsten Modells können somit je nach Leistung mehrere Lüfter bis zu einer Stromausgangsstärke von 4 Ampere angeschlossen und parallel betrieben werden. Zwei analoge Ausgänge (0 bis 10 Volt) erlauben die Ansteuerung von Luftklappen oder stetig regelbaren Heizgebläsen, zwei analoge Eingänge das Anschließen eines Raum- und Außentemperaturfühlers. An die zwei Relaisausgänge kann nach dem Prinzip Ein-Aus eine Heizung oder ein Alarmsignal angeschlossen werden. Eine Besonderheit im Zusammenhang mit einem Frequenzumrichter ist der auf der Vorderseite des Geräts montierte Hauptsierung alter Stallgebäude interessant. Denn alte Strom- und Steuerleitungen können mit der Ziehl-Abegg-Technik wieder verwendet werden, egal wie lange das einbetonierte und quer über die Lüftungsdecke verlegte Kabel ist. Das Verlegen neuer, abgeschirmter Leitungen ist eben komplett überflüssig, was bei einem Tausch den Installationsaufwand minimal hält. Bei einem Defekt oder wenn elektrische Energie gespart werden soll, dauert der Austausch der Phasenanschnitt- oder Trafosteuerung so alles in allem keine zwei Stunden das ist große Klasse! Welche Arbeiten im Detail anfallen, hat unser Fotograf auf den folgenden Seiten für Sie festgehalten. Zuerst noch ein paar Sätze zur allgemeinen Ausstattung des Fcontrol FTET 4/6/10AHMQ, so der vollständige Name. Für ältere Ställe ist das Gerät für den Betrieb einphasiger Motoren (230 Volt, 50 Hz) ausgelegt. Für 3-phasige Lüftermotoren (208 bis 480 Volt, 50/60 Hz) bietet der Hersteller weitere frequenzgeregelte Geräte an. Die Ziffern 4/6/10 im Namen stehen für die Stromausgangsstärke der insgesamt drei PLUS UND MINUS I B Energiesparend im Teillastbereich B Stufenlose Drehzahlregulierung B Einfach nachzurüsten B Einfache Inbetriebnahme E Höhere Technikkosten E Nicht netzwerkfähig (erst ab Baureihe FXET und 3-phasigen Motoren) schalter mit Bypassfunktion: Sollte z. B. nach einem Blitzeinschlag der Automatikbetrieb nicht mehr möglich sein, können sofern kein Totalschaden vorliegt hier die Lüfter im Notbetrieb auf vollen Touren drehen. Das Menü des Klimaregelgeräts ist werkseitig vorinstalliert. Während man mit einem Frequenzumrichter von der Stange oft zwei Stunden auf den Menüstart warten muss, kann man hier nach dem Einschalten gleich mit der individuellen Programmierung beginnen sehr gut! Die wesentlichen Menüwerte sind dabei bereits weitgehend und sinnig eingestellt. Die Eingabe der gewünschten Solltemperatur und des Regelbereichs, der Alarmpunkte oder der Programmierung der Absenkautomatik sollte dennoch individuell erfolgen. Zwei weitere, besondere Vorteile fielen uns bei der Installation im Praxisbetrieb auf: Anders als mit der zuvor installierten Phasenanschnittsteuerung zeigte sich der Motor schon bei niedrigen Drehzahlen spürbar kraftvoller und druckstabiler. Von jetzt auf gleich waren so im alten Stall auch bei Mit einem Besen wird der Platz gereinigt. Die alten Kabelstränge (einmal Stromzufuhr, einmal Motorleitung und einmal Temperaturleitung) werden gleich wieder verwendet und können deshalb hängen bleiben. Weil das Gerät Fcontrol kompakt gebaut ist, findet es in der Regel am frei gewordenen Platz genug Raum. Schön ist, dass die Maße und Abstände der zu bohrenden Löcher auf der Rückseite deutlich sichtbar notiert sind. Hilfreich ist auch, dass man das Gerät erst am mittigen, oberen Loch aufhängen und dann die unteren beiden Löcher anzeichnen und bohren kann. Übrigens: Die Noppen auf der Geräterückseite dienen der Belüftung und Kühlung des Geräts. Ist der Fcontrol soweit angeschlossen, folgt der Gang ins Abteil. Der alte Temperaturfühler muss nämlich unbedingt abgeklemmt und durch den mitgelieferten getauscht werden, da der alte in der Regel nicht mehr mit der neuen Technik kommuniziert. Da keine neuen Kabel quer durch den Stall zu verlegen sind, ist diese Arbeit für den Fachmann aber in gut fünf Minuten erledigt. Mit Fcontrol wird der Ventilator bei niedrigen Drehzahlen kräftiger, und er reagiert auf Wind weniger empfindlich. Alte Ställe sparen so Heizenergie, und die Luft wird besser. profi 5/2010

5 winterlichen Temperaturen ein kontrollierter Luftaustausch und die Reduzierung von Wärmeverlusten möglich. Im Gegensatz dazu benötigte die zuvor installierte Phasenanschnittsteuerung einen vergleichsweise hohen Anlaufstrom, um in Schwung zu kommen. Die daraus resultierende, höhere Lüfterdrehzahl brachte dann einen übermäßigen Luftaustausch mit sich. Der zweite Vorteil wird sich in den Sommermonaten zeigen und kann durch das Anheben der Motorfrequenz als Turbo bezeichnet werden: Ein 230-Volt-Motor läuft mit der Netzfrequenz von 50 Hz, die Motordrehzahl liegt somit mit einem 4-poligen Motor bei etwa U/min. Erhöht man mit einem Frequenzumrichter die Frequenz, dreht der Motor schneller. Bis 60 Hz sind dabei für die meisten Motoren kein Problem. Unterm Strich ist so mit der Frequenzumrichtung und einer vorhandenen Technik problemlos ein höherer Luftaustausch bei Bedarf möglich. Um die betagte Technik nicht überzustrapazieren, empfehlen Experten, eine Motorfrequenz von 58 Hz nicht zu überschreiten. Noch ein Wort zur Wirtschaftlichkeit. Als Hersteller und Großhändler konnte uns Ziehl-Abegg keinen Endkundenpreis für den Fcontrol nennen. Wir erhielten jedoch von einem Lüftungsbauunternehmen einen Richtpreis für das Gerät und die notwendige Montage nach Erfahrungswert. Demnach sind für das kleinste Modell FTET 4 Ausgaben von etwa Euro (ohne Mehrwertsteuer und ohne Fahrtkosten) fällig. Ob das Geld gut angelegt ist, dazu ein kleines Rechenbeispiel: Ausgehend von einer Einzelabsaugung mit einem 230-Volt-Ventilator vom Typ FC063-6EQ aus dem Hause Ziehl-Abegg nimmt dieser bei Nenndrehzahl etwa 530 Watt auf, unabhängig davon, ob der Ventilator über eine Phasenanschnittsteuerung oder Fcontrol geregelt wird. Doch im Schnitt eines Jahres läuft ein Ventilator meistens im Teillastbereich mit nur halber Drehzahl, so das Ergebnis verschiedener Untersuchungen. Abgeleitet davon nehmen die Ventilatoren natürlich auch weniger Strom auf als unter Volllast. Allerdings geht der Stromverbrauch mit Phasenanschnittsteuerung weitaus weniger stark zurück als mit einer Regelung über einen Frequenzumrichter. Nach eigenen Messungen des Herstellers nimmt mit Phasenanschnittsteuerung der FC-63-Ventilator dann noch 280 Watt auf, mit Fcontrol dagegen nur 130 Watt macht eine Ersparnis von 150 Watt. Im Durchschnitt werden so an einem Tag etwa 3,6 kwh, in einem Jahr kwh weniger Strom verbraucht. Multipliziert mit dem aktuellen Preis von 18 Cent/kWh spart so Fcontrol knapp 240 Euro im Jahr. Bei einem Mehrpreis von 600 Euro für das Fcontrol gegenüber einer Phasenanschnittsteuerung dauert es so nur etwa zwei bis drei Jahre, bis sich die Mehrinvestition von selbst bezahlt macht. Fazit: Der Tausch alter Regeltechnik für die Stallventilation ist mit Fcontrol überaus einfach geworden, und ohne Risiken spart der Praktiker mit der neuen Technik täglich bares Geld ein. Dass die Drehzahlsteuerung für einphasige Ventilatoren das Klima im Stall verbessert, ist dabei ein toller Nebeneffekt. Schade nur, dass wir so lange auf so ein rundes Technikpaket warten mussten. Für die Wandmontage muss nur das Unterteil des Geräts abgenommen werden. Das obere Gehäuseteil bleibt geschlossen und schützt so die Technik vor äußeren Einflüssen wie Bohrstaub oder unliebsamen Erschütterungen. Zum Durchführen der Kabelstränge von unten ins Gerät liegen der Lieferung zwei Anschlussplatten bei (eine Platte mit Gummiverschlüssen, eine für die Montage mit Klemmschrauben). Kabel für Kabel schließt nun der Elektriker die Leitungen an der klar beschrifteten Klemmleiste an. Die nicht mehr benötigten Kabel erhalten zum Schluss eine Blindklemme. Nach dem Einschalten erscheint das Installationsmenü. Einen länger andauernden Selbsttest muss der Monteur nicht abwarten das hält die Montagezeit im Rahmen. Die wichtigsten Klima-Eckpunkte gibt der Hersteller im Menü bereits vor. Die Werte können und sollten jedoch nach den Vorgaben des Betriebs verändert werden. Ob eine Heizung, Lüftungsklappe etc. vorhanden sind, muss dem Rechner ebenfalls manuell mitgeteilt werden. Zum Schluss sollte noch eine kurze Funktionsprüfung erfolgen, um zu sehen, ob der Ventilator im Stall die Eingabe tatsächlich umsetzt.

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