KAESER Kompressoren / / Seite Nr. Energiezentrale Druckluftstation

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1 KAESER Kompressoren / / Seite Nr. Energiezentrale Druckluftstation

2 Energieverbrauch von Kompressoren Bei durchschnittlichen europäischen Kompressorstationen sind Energieeinsparungen von ca. 33% möglich.

3 Wie lassen sich Energieeinsparungen realisieren?

4 Fokussierung meist nur auf Einzelkomponenten, speziell auf den Kompressor

5 Ergebnis - Fehlende Transparenz der Druckluftkosten Wie hoch sind meine Druckluftkosten? - unbekannte Verbrauchssituation - Energiebedarf der Drucklufterzeugung bleibt unbeantwortet

6 Historisch gewachsene Druckluftstation

7 Übersicht der Auffälligkeiten in den Druckluftstationen und Produktionsräumen unnötige Aufbereitung 30% Magnetventil / Schwimmerableiter 50% kein Druckhaltesystem 90% falsche Kompressorenkonfiguration 60% Kältetrockner m. Heißgas-Bypass 90% fehlende Wärmerückgewinnung 70% fehlende o. defekte Übergeordnete Steuerung 60% schmutzige Station Probleme Zu- und Abluft fehlende Aufbereitungskomponenten lange Druckluftschläuche 20% 20% 20% 50% Druckluftstation Produktion Sitzventile 40% zu geringer Durchmesser 50% Wasser im Druckluftnetz 20% 0% 20% 40% 60% 80% 100%

8 Kostenstruktur einer Druckluftstation Basis: 0,08 /kwh Laufzeit: 5 Jahre Zinssatz: 6% Betriebsüberdruck: 7,5 bar Luftkühlung Druckluftqualität: Öl 1 (nach ISO ) Staub 1 Wasser 4

9 Datenlogger- Anschluss-Kit ADA Auswertung

10 Betriebe sind strukturell unterschiedlich aufgebaut

11 Druckniveaus und Druckabfälle p min -p max ca. 2,0 bar m3/min bar p min -p max ca. 2,0 bar Samstag p min p max p avg Hysterese

12 1-Schichtbetrieb 3-Schichtbetrieb Gesamtlast über alle aufgenommenen Kompressoren m3/min Dienstag Mittwoch Donnerstag Freitag Samstag Sonntag Montag Dienstag Mittwoch Donnerstag Freitag Samstag Sonntag Montag Dienstag Mittwoch Donnerstag Freitag Samstag Sonntag Schichtbetrieb m3/min m3/min Montag Samstag Dienstag Sonntag Mittwoch Montag Donnerstag Dienstag Freitag Mittwoch Donnerstag Freitag Montag Dienstag Mittwoch Donnerstag Freitag Samstag Sonntag Montag Dienstag

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14 Druckluftleitungssystem Rohrleitungen richtig dimensionieren (Druckabfall vermeiden) Stichleitungen zu Ringen/Maschen verbinden Druckverlust im Rohrsystem max. 1,5 % des Netzdrucks Leckagen verhindern Nasse Netze vermeiden bzw. mit Gefälle und Entwässerung planen Stichleitung Ringleitung

15 Jahre Effizienzsteigerung einer DL-Station Energieoptimales Management einer gesamten Druckluftstation Leerlaufreduzierung durch innovative interne Regelungsarten Wirtschaftliche Kompressoren Teillastgeregelte Kältetrockner (Secotec) Nutzung von Wärmerückgewinnung (WRG)

16 Wirtschaftliche Kompressoren Kompressorblock Spez. Leistung [kw/(m³/min)] 6,2 Spezifische Leistung von Verdichterblöcken ,0 5,8 Einsparpotential 5,6 5,4 5,2 Block (1985) Block (2015) 30 kw 37 kw 45 kw 55 kw 5, Liefermenge [m³/min] Verbesserte spezifische Leistung bis zu 0,5 kw/(m³/min) => Einsparung bei 3 x 10 m³/min: 30 m³/min x 0,5 kw/(m³/min) = 15 kw => Kosteneinsparung von 15 kw x h/a x 0,15 /kwh = /Jahr

17 Wirtschaftliche Kältetrockner Energiespargeregelt a) Bessere spezifische Leistung Spez. Leistung 0,40 kw/(m³/mi 0,35n) 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 Optimierung der spezifischen Leistung Kältetrockner 1985 Kältetrockner 2015 Einsparpotential Höhere Effizienz 0, Durchsatzvolumenstrom - m³/min * h/a und 0,15 /kwh

18 Wirtschaftliche Kältetrockner Energiespargeregelt b) Teillastregelung Teillastregelung => Lh pro Jahr HGBP-Regelung => Lh pro Jahr Einsparung Lh x 2,72 kw x 0,15 /kwh = /Jahr* Auslegung 45 m³/min 30 m³/min * h/a und 0,15 /kwh

19 Wirtschaftliche Filter Geringer Druckverlust Niedriger Differenzdruck Aufgrund strömungsoptimierter Konstruktion bleibt der Druckverlust mindestens 12 Monate unter 0,2 bar. Bei den alten Filter lag der Druckverlust bei 0,3-0,6 bar. => Einsparung von durchschnittlich 0,25 bar = 1,5% Einsparung = 34 m³/min x 6,5 kw/(m³/min) x 1,5% = 3,3 kw Einsparung = 3,3 kw x h x 0,15 /kwh = /Jahr* Zusätzliche Servicekosten-Einsparung der Filter-Element-Kosten. * h/a und 0,15 /kwh

20 Wirtschaftliche übergeordnete Steuerung Geringer Betriebsdruck Reduzierter Betriebsdruck Mit Hilfe der A-3D-Regelung wird der durchschnittliche Betriebsdruck gesenkt. => Einsparung von 1,0 bar = 6,0 % Einsparung: 34 m³/min x 6,5 kw/(m³/min) x 6,0 % = 13,3 kw Einsparung: 13,3 kw x h x 0,15 /kwh = /Jahr* * h/a und 0,15 /kwh

21 Einsparpotentiale Wärmerückgewinnung durch Warmluftheizung Heizöl/Gasheizung Ölpreis: 0,6 /l Gaspreis: 0,7 /m³ 90 % Heizungswirkungsgrad 2000 h/a Heizperiode Einsparung: ca. 150 pro installiertem kw Kompressorleistung Einsparpotentiale spontan berechnen

22 Einsparpotentiale Wärmerückgewinnung durch Warmwasser-Erwärmung Heizöl/Gasheizung Ölpreis: 0,6 /l Gaspreis: 0,7 /m³ 90 % Heizungswirkungsgrad 2000 h/a Heizperiode Einsparung: ca. 120 pro installiertem kw Kompressorleistung Einsparpotentiale spontan berechnen

23 7.3 Raumheizung durch Abluftwärme Sommer - Abluft Winter - Heizen Zuluft Umluft 96 % der elektrischen Leistungsaufnahme als Wärme nutzbar. Kapitel 7: Abwärme nutzen

24 9.1 Bedarfsermittlung durchführen Den max. Druck ermitteln Alle Druckverluste innerhalb der Kompressorstation berücksichtigen. max. Druck Regeldifferenz Mindestdruck Druckabfall Kältetrockner Betriebsdruck Kompressoren Kompressoren Kessel inkl. Filter Rohrleitung Anschluss Mindestdruck Verbraucher 7,2 bar (ü) = 0,5 bar + 6,7 bar (ü) = 0,5 bar + 0,1 bar + 0,1 bar + 6 bar (ü) Kapitel 9: Planen einer Druckluftstation

25 9.3 Be-und Entlüftung des Kompressorraumsbeachten Entlüftung durch Abluftkanal Sommerbetrieb Umluftbetrieb im Winter Bei Ansaugtemperaturen unter +3 C kann die warme Abluft der kalten Ausgangsluft beigemischt werden, um Vereisung zu vermeiden. Kapitel 9: Planen einer Druckluftstation

26 5.3 Leckagen messen Leckage-Verluste kosten viel Geld Beispiel: Ein Lochdurchmesser von 2 mm bedeutet einen Luftverlust von 0,257 m 3 /min bei 6 bar (ü). Daraus ergibt sich: 0,257 m 3 /min x 60 min/h = 15,42 m 3 /h 15,42 m 3 /h x h/jahr = m 3 /a m 3 /Jahr x (7 kw/(m³/min) / 60 (min/h)) x 0,15 /kwh= /Jahr Lochdurchmesser entsprechende Größe 1 mm 2 mm 4 mm 6 mm Luftverbrauch bei 6 bar (ü) m 3 /min 0,065 0,257 1,03 2,31 kw 0,46 1,80 7,21 16,17 Verlust /Jahr*) 604, , , ,- * Strompreis: 0,15 /kwh Angenommene spezifische Leistung des Kompressors: 7 kw/(m³/min) Kapitel 5: Druckluft verteilen

27 3.2 Druckluftqualität nach ISO (2010) für Feststoffe/Staub, Wasser, Öl Kapitel 3: Druckluft aufbereiten

28 3.2 Druckluftqualität Aufbereitungsgrade, nach ISO (2010) Kapitel 3: Druckluft aufbereiten

29 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!! 30 Jahre KAESER Kompressoren / / Page 29