Herzlich willkommen!

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1 Herzlich willkommen! EnergieEffizienz in Industriellen Prozessen HMI 2010 Der Energiepass

2 Der Energiepass Der Energiepass Text Wir sind der Lösungspartner für Antriebs- und Automatisierungstechnik Auf Basis unserer drei Säulen für die Zusammenarbeit mit unseren Kunden sorgen wir für energieeffiziente Antriebslösungen. Damit schaffen wir systematisch Mehrwert: ƒ Optimizing kompetente Antriebsoptimierung ƒ Rightsizing skalierbares Produktportfolio ƒ Solutionizing kundenindividuelle Lösungen 2

3 Der Energiepass Der Energiepass Text Inhaltsverzeichnis ƒ Herausforderung Energieeffizienz ƒ Drei Ansätze zur Steigerung der Energieeffizienz ƒ ƒ Energieeffizienz im Drive Solution Designer ƒ 3

4 Der Energiepass Der Energiepass Herausforderung Energieeffizienz 4

5 Der Energiepass Der Energiepass Lenze BlueGreen Solutions ƒ Energie sparen ist eine der größten Herausforderungen, heute und in der Zukunft. ƒ Lenze stellt sich dieser Verantwortung und zeigt Wege, wie mit Antrieben Energie gespart werden kann wir nennen das Lenze BlueGreen Solutions. ƒ Bisher Antriebe an Pumpen und Lüfter Ersatz Pneumatik/Hydraulik durch elektrische Antriebe ƒ Heute Energieoptimierte Auslegung Energieeinsparung durch Regelung Energierückspeisung Wirkungsgradoptimierte Produkte Bedarfsanpassung Systemoptimierung 5

6 Der Energiepass Der Energiepass Anwendungsbedarf 6 Unterschiedliche Anwendungen benötigen unterschiedliche Lösungen

7 Der Energiepass Der Energiepass Rechnet sich die Investition? Energie-, Betriebs- und Wartungskosten sind wesentliche Anteile an den variablen Kosten. 7

8 Der Energiepass Der Energiepass Drei Ansätze zur Steigerung der Energieeffizienz 8

9 Der Energiepass Der Energiepass Drei Ansätze zur Steigerung der Energieeffizienz 1. Energie intelligent nutzen 2. Energie mit hohem Wirkungsgrad wandeln 3. Rückgespeiste Energie nutzen 9

10 Der Energiepass Der Energiepass 1. Energie intelligent nutzen ƒ Geeignetes mechanisches Konzept wählen ƒ Antriebe bedarfsgerecht auslegen (DSD) ƒ Geregelter Betrieb (Frequenzumrichter) ƒ Energie nur zuführen wenn sie auch benötigt wird ƒ Bewegungsführung und Regelung 10

11 Der Energiepass Der Energiepass 2. Energie mit hohem Wirkungsgrad wandeln ƒ Mechanische Konzepte mit hohem Wirkungsgrad verwenden ƒ Getriebe mit hohem Wirkungsgrad verwenden (Kegelstirnrad (GKS) statt Schnecke) ƒ Motoren mit hohem Wirkungsgrad bevorzugen Synchronmotoren, IE2-Motoren (MHxMA)/120Hz-Motoren (MFxMA) ƒ Optimierte Motorregelung verwenden VFCeco 8400 motec DrivePackage 11

12 Der Energiepass Der Energiepass 3. Rückgespeiste Energie nutzen ƒ Rückspeisen der Bremsenergie ƒ Energieaustausch zwischen mehreren Antrieben ƒ Zwischenspeichern der Bremsenergie 12

13 Der Energiepass Der Energiepass 13

14 Der Energiepass Der Energiepass Verluste in den Anwendung Es können folgende Verlustursachen unterschieden werden: ƒ Trockene Coulombsche Reibung ƒ Spurkranz und Seitenreibung ƒ Äußere, innere, turbulente Reibung ƒ Führungssysteme ƒ Rollreibung ƒ Lagerreibung ƒ Spindelreibung 14

15 Der Energiepass Der Energiepass Verluste der Antriebskomponenten 15

16 Der Energiepass Der Energiepass Betrachtung der Betriebspunkte Leistungsbilanz Fahrantrieb m = 2 t vmax = 1,667 m/s P [kw] P1 P2 P3 P4 Anwendung Getriebe Motor Umrichter Arbeitspunkte 16

17 Der Energiepass Der Energiepass Text Energiebilanz 17

18 Der Energiepass Der Energiepass Text Wie kommt man zu effizienten Antriebslösungen? ƒ In der Maschine auf geringe Trägheiten und verlustarme Mechaniken achten ƒ Das Gesamtsystem berücksichtigen Bewegung, Mechanik und Antriebskomponenten Wechselwirkung der Komponenten ƒ Die drei Ansätze zur Effizienzsteigerung bei der Maschinenplanung anwenden 18

19 Der Energiepass Der Energiepass Energieeffizienz im Drive Solution Designer 19

20 Der Energiepass Der Energiepass Das Lenze Auslegungswerkzeug Drive Solution Designer ƒ Große Anwendungsbibliothek ƒ Berechnung der Antriebsphysik ƒ Prüfung der Kombinierbarkeit der Produkte ƒ Auswahl von Produktoptionen ƒ Berechnung der Energieeffizienz 20

21 Der Energiepass Der Energiepass Beispiel Hubantrieb eines Regalbediengerätes ƒ Masse Förderzeug: m Cag =250kg ƒ Masse Nutzlast: m L =850 kg ƒ Durchmesser der Räder: d=325mm ƒ Wirkungsgrad Hubwerk: η = 0.9 ƒ Maximalweg: s= 3m ƒ Maximalgeschwindigkeit: v= 35 m/min ƒ Maximalbeschleunigung: a=0,5m/s² 21

22 Der Energiepass Der Energiepass Beispiel Verläufe der Belastungsgrößen 22

23 Der Energiepass Der Energiepass Beispiel Auslegung im DSD 23

24 Der Energiepass Der Energiepass Beispiel Der Energiepass im DSD ƒ Berechnung des Energiebedarfs pro Zyklus (Komponenten und System) ƒ Berechnung der Energiekosten ƒ Berechnung der CO 2 -Emissionen 24

25 Der Energiepass Der Energiepass Text Beispiel Interpretation der Ergebnisse Geschwindigkeitsverlauf Energie am Eingang der Antriebskomponenten pro Zyklus 25

26 Der Energiepass Der Energiepass Beispiel Der Projektvergleich im DSD ƒ Diese können an jeder Stelle können im DSD berechnet werden ƒ Im Projektvergleich lassen sich die Varianten dann effektiv miteinander vergleichen. Vorteil: Synchron-Servomotor ƒ Einsparung ca. 850 in 5 Jahren ƒ mit DC-Verbund ca in 5 Jahren 26

27 Der Energiepass Der Energiepass Beispiel Amortisierung ƒ Amortisierung Synchron-Servomotor mit Kegelstirnradgetriebe und Servo-Umrichter bereits nach weniger als 1,5 Jahren 27

28 Der Energiepass Der Energiepass Systemoptimierungen 28

29 Der Energiepass Der Energiepass Energieeffizienz ist eine Frage des Systems! ƒ Energieeffizienz beginnt bei der Planung der Maschine Umrüstung einer bestehenden Maschine Neukonstruktion ƒ Die verschieden Verlustursachen in den Anwendungen und Antriebskomponenten bedingen, dass Energieeffizienz nie allein durch eine Komponente bestimmt wird, sie kann nur im System betrachtet werden. ƒ Energieeffizienz beruht nicht nur auf die Wahl effizienter Komponenten, sondern auf die geschickte Abstimmung der Komponenten auf den individuellen Anwendungsfall und der Verwendung eventuell anfallender generatorischer Energie. Energiepass Antriebslösung im DSD 29

30 Der Energiepass Der Energiepass Text Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. 30

31 Der Energiepass Der Energiepass Text Impressum Herausgeber Lenze SE Postfach D Hameln Telefon +49 (0)51 54/82-0 Telefax +49 (0)51 54/ Internet: 31