fachinfo ENERGIE-EFFIZIENZ NEUE TECHNOLOGIEN UND VERFAHREN SPAREN ENERGIE UND SCHONEN RESSOURCEN Member of the technotrans group

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1 fachinfo NEUE TECHNOLOGIEN UND VERFAHREN SPAREN ENERGIE UND SCHONEN RESSOURCEN Member of the technotrans group

2 FORTSCHRITTLICHER UMGANG MIT BEGRENZTEN RESSOURCEN ENERGIE DORT UND NUR DANN EINSETZEN, WENN SIE GEBRAUCHT WIRD KOSTENEFFIZIENTE, STABILE UND PROZESSOPTIMIERTE PRODUKTION DREHZAHLGEREGELTE VERDICHTER a Trockner b Luftversorgung c Feinfiltration d beta.c eco+ e Kälteeinheit f Freikühlung g Pump- und Regelstation h Rückkühler WELCHE VERFAHREN UND TECHNOLOGIEN KOMMEN ZUR ANWENDUNG ENERGIEEFFIZIENZ PROPORTIONAL ZUR MASCHINENAUSLASTUNG REDUZIERTER VERSCHLEISS HOHE LEBENSDAUER Energieeffiziente Varianten von Kombinationsgeräten für den Offset-Druck erfüllen in besonderer Weise den Anspruch an eine kosteneffiziente, stabile und prozessoptimierte Produktion. Eine Kombination aus Verdichter und Frequenzumrichter stellt eine energieeffizientere Lösung dar, um die Leistung des Verdichters durch eine Anpassung der Verdichterdrehzahl stufenlos zu regeln. Während ein herkömmlicher hermetischer Verdichter eine konstante Kälteleistung bei 50 Hz liefert, kann die Kälteleistung eines frequenzgeregelten Verdichters in einem Frequenzband von z. B. 30 bis 90 Hz variiert werden. Dadurch bietet ein drehzahlgeregelter Verdichter gleich mehrere Vorteile. Das Thema Energie-Effizienz steht bei technotrans schon sehr lange als eines der Kernthemen im Fokus. In den 90ern war technotrans bereits Vorreiter zum Thema Wasser gekühlte Peripherie. Für die Druckindustrie wurde auf der drupa 2000 erstmals das Kombinationsgerät zur Farbwerk-Temperierung und Feuchtmittelaufbereitung Typ beta.c eco mit Freikühlfunktion vorgestellt. Neue Verfahrenstechnik und Technologien, speziell der Einsatz leistungsgeregelter Komponenten, bieten heute zusätzliches und sehr beachtliches Potenzial, den Energiebedarf zu reduzieren. Dies insbesondere vor dem Hintergrund, dass im Druckprozess sehr unterschiedliche Belastungszustände vorzufinden sind. In der Druckindustrie ist dies bedingt durch häufige Jobwechsel, sehr unterschiedliche Maschinengeschwindigkeiten, schwankende Umgebungstemperaturen etc. Hier wird ein hoher Anteil Teillastbetrieb generiert, d. h. die volle Leistungsfähigkeit der Geräte wird nicht permanent abgerufen. hohe Teillasteffizienz optimale Motoreffizienz durch höhere Frequenz weniger Start/Stop-Zyklen und geringe Anlaufströme des Motors Reduzierung mechanischer Belastung niedrige Geräuschbelastung in Teillast gute Temperaturregelbarkeit hohe Energieeinsparung DIGITAL SCROLLVERDICHTER-TECHNOLOGIE Die Digital Scroll Kompressor Technologie ermöglicht eine stufenlose Anpassung der Kälteleistung an den tatsächlichen Bedarf. Die hohe Flexibilität in einem Regelbereich von % verbessert somit spürbar die Energieeffizienz des Kühlaggregats. Wird keine Kälteleistung benötigt, komprimiert der Verdichter keine Kältemittel, er wird komplett entlastet und läuft im Leerlauf. Im unbelasteten 100 Stromverbrauch (%) Der Umgang mit zur Verfügung stehender Energie ist für die Industrie ein wichtiger betriebswirtschaftlicher Faktor. Sowohl unter ökonomischen als auch unter ökologischen Gesichtspunkten ist optimales Energiemanagement eine wichtige Säule des Unternehmenserfolgs. Auch vor dem Hintergrund der klimaneutralen Produktion spielt der Eigenanteil, den die Betriebe durch entsprechend vorhandene Ausstattung liefern können, eine deutlich gestiegene Rolle. Vorteile auf einen Blick: 80 } Standard Scroll mit Heißgas Bypass 60 Digital Scroll Technologie Das Kälteaggregat mit dem Digital Scroll Kompressor reguliert die Kälteleistung über die Puls-Weiten-Modulation jeweils nach Bedarf. Betrieb reduziert sich die Stromaufnahme auf einen Bruchteil des Nennstroms, was folglich im Teillastbetrieb zu hohen Einsparungen durch den Digital Scroll Verdichter führt. Die Digital Scroll-Technologie kommt in vielen Anlagen zur Anwendungen, z. B. im delta.d eco und im beta.c eco+ für den Offset-Druck. Energie-Einsparung bei 50 % Teillastbetrieb Energieverbrauch proportional zur Kälteleistung Die Leistungsregelung des Digital Scroll reicht über einen Bereich von 10 % bis 100 % der Kälteleistung. Der Verdichter schaltet weniger häufig an und aus. So wird nicht nur die Anlageneffizienz, sondern auch die Lebensdauer der Komponenten erhöht. Digital Scroll-Technologie zur stufenlosen Anpassung der Kälte leistung an den tatsächlichen Bedarf 40 Digital Scroll der Stromverbrauch wird propor tional zur 20 erforderlichen Kälteleistung reduziert je nach Maschine, Auslastung und Kälteleistung (%) 100 Teillast-Betrieb reduziert sich der Stromverbrauch bis zu ca. 25 % die Feuchtmittel-Temperatur wird mit sehr hoher Präzision geregelt

3 NEUE TECHNOLOGIE UND VERFAHREN ENERGIE SPAREN UND RESSOURCEN SCHONEN DREHZAHLGEREGELTE ANTRIEBE WÄRME NUTZBAR MACHEN Luft gekühlte Anlagen benötigen Außenluft zur Kühlung. Je nach technischer Ausführung des Zu-/Abluftsystems wird der Drucksaal im Winter ausgekühlt, die Heizungsanlage läuft auf Hochtouren. Kaum jemandem ist bekannt, dass eine Halbierung der Drehzahl den Stromverbrauch von Pumpen und Lüftern auf ⅛ reduziert (Affinitätsgesetz). Deswegen ist eine Drehzahlregelung mittels Frequenzumrichter insbesondere bei Antrieben von Vorteil, die etwas leistungsstärker sind und wiederum oft im Teillastbetrieb betrieben werden können. In der Praxis sind dies in der Regel Pumpen und Ventilatoren von z. B. Pump- und Regelstationen und Rückkühlsystemen (Wasserkühlung) oder die Temperierkreis-Pumpe entsprechender Kombinationsgeräte. Teilweise findet die Drehzahlregelung auch für Verdichter ihre Anwendung. Im Sommer wird der Drucksaal zusätzlich erwärmt, im wirtschaftlich teuersten Fall arbeitet eine Klimaanlage dagegen an. Die zugeführte Außenluft bzw. umgewälzte Luft muss ständig neu konditioniert werden, die Luftbefeuchtung wird deutlich mehr in Anspruch genommen und muss gegebenenfalls größer dimensioniert werden. Affinitätsgesetz Das Affinitätsgesetz zeigt einen deutlichen Zusammenhang zwischen Drehzahl, Förderstrom, Förderhöhe und Leistungsbedarf. Bei einer Reduzierung der Drehzahl auf 50 % ergibt sich ein Förderstrom von 50 %, aber die Förderhöhe sinkt auf 25 % und die benötigte Leistung sogar auf nur 12,5 %. Wärme wird direkt aus dem Kreislauf der Maschine abgeführt und über einen einfachen Ventilator z. B. zur Temperierung des Papierlagers genutzt. Neben den vielen technischen Vorteilen spart eine Wasser gekühlte Peripherie vor allem Energie und Ressourcen, bietet aber noch eine weitere attraktive Möglichkeit. Energie wird niemals vernichtet, sondern nur in andere Energieformen gewandelt. WASSERKÜHLUNG UND WÄRMERÜCKGEWINNUNG Über die Außenluft direkt gekühlte Peripherie schafft naturgemäß eine große Abhängigkeit vom Wetter. Die Konditionen im Drucksaal werden außerdem erheblich durch die Auslastung der Maschinen beeinflusst. Je höher die Temperatur der Abwärme ist, umso höher ist ihre Wertigkeit zur weiteren Nutzung. Die gesamte Abwärmeleistung aller Peripheriegeräte kann bei einer Wasserkühlung gebündelt und einer Wärmerückgewinnung zugeführt werden. Große und schnelle Maschinen und UV-Maschinen bieten aufgrund des enormen Abwärmepotenzials eine ideale Basis zur Wärmerückgewinnung. Sehen Sie hierzu bitte auch die ausführliche Fachinformation Wärmerückge winnung! Wärme kann in das vorhandene Heizungsnetz mit eingebunden werden

4 NEUE TECHNOLOGIE UND VERFAHREN ENERGIE SPAREN UND RESSOURCEN SCHONEN FREIKÜHL-FUNKTION Auf Basis einer Wasser gekühlten Peripherie nutzt die patentierte Freikühl-Funktion im Kombinationsgerät beta.c eco kühle Außentemperaturen, um den Temperierkreis und somit die Farbwerke der Druckmaschine direkt zu kühlen. Über die Außenluft (über den Rückkühler) wird der Wasser-/Kühlkreislauf der Peripheriegeräte auf ein Temperaturniveau gebracht, welches unter dem eingestellten Sollwert der Farbwerk-Temperierung liegt (z. B. 20 C bei einem Sollwert der Farbwerk-Temperierung von 27 C). Durch diese Freikühl-Funktion kann die benötigte Kühlung der Farbwerk-Temperierung bis zu 80 % des Jahres erfolgen. Hier wird sehr effizient Energie gespart, da der Einsatz des Kälteaggregates für die Kühlung der Farbwerke (bei aktiver Freikühl-Funktion) schlicht nicht benötigt wird. INTELLIGENTE REGELUNGSTECHNIK Technologisch ist es oftmals nicht einfach, verschiedene, sich unmittelbar beeinflussende Techniken und Systeme aufeinander abzustimmen. Bei den eingesetzten Technologien hat technotrans über Jahre fundierte Erfahrungen gesammelt, was heute eine Verknüpfung diese Systeme mit Hilfe intelligenter Steuerungs- und vor allem Regelungstechnik möglich macht. Nur so ist es möglich ein Optimum an Energieeffizienz zu erreichen, wobei eine hohe Verfügbarkeit der Anlagen stets gewährleistet bleibt. Bei entsprechend niedrigen Außentemperaturen wird ausschließlich über den Freikühler gekühlt. EFFIZIENTE AUSLEGUNG Mit ansteigenden Temperaturen werden Kälteaggregat und Freikühler gleichzeitig genutzt. In einem beta.c eco+ sind z. B. die Technologien Digital Scroll, drehzahlgeregelter Antrieb und eine Freikühlfunktion kombiniert, was zu einer Stromeinsparung von über 50 % im Vergleich zu herkömmlicher Technik führen kann. Unsere Anlagen und Systeme sind grundsätzlich so ausgelegt, dass sich Nur bei sehr hohen Außentemperaturen arbeitet das Kälteaggregat ohne die Freikühlung. die Investition möglichst schnell wieder amortisiert sonst macht all die Technik ja auch keinen Spaß. Die Anwendungsmöglichkeiten sind vielfältig und müssen teilweise individuell zugeschnitten werden, wir beraten Sie gerne über Ihre Möglichkeiten.

5 Autor: Eike Moes technotrans Leiter Dampening Solution Technology Section FÜR FRAGEN ZU EINZELNEN GERÄTEN UND ANLAGEN IN DIESER FACHINFORMATION KÖNNEN SIE SICH JEDERZEIT GERNE AN UNSERE PRODUKTVERANTWORTLICHEN ODER VERTRIEBSMITARBEITERN WENDEN Neue Technologien und Verfahren sparen Energie und schonen Ressourcen KONTAKTDATEN Tel +49 (0) Fax +49 (0) fachinfo Energie-Effizienz/D/ Technische Änderungen vorbehalten. technotrans AG Robert-Linnemann-Str Sassenberg Germany Tel +49 (0)