Wasser-Abwasser-Automation Pumpenanwendungen bieten hohes Einsparpotenzial

Redakteur: Reinhard Kluger

Sie sind in der Industrie energieintensive Nebenprozesse, die ein hohes Einsparpotenzial haben: Medienförderung per Pumpe. ABB stellt für solche Anwendungen in der Wasser- und Abwasseraufbereitung mit dem Industrial Drive ACQ810 einen Niederspannungs-Frequenzumrichter mit intelligenten Regelungsfunktionen für Einzelpumpen und Mehrpumpensysteme zur Verfügung.

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Die chemische Industrie hat einen erheblichen Bedarf an Wasser. Es ist das Medium, das am häufigsten für den Wärmetransfer und als Lösungsmittel verwendet wird und stellt oft einen bedeutenden Anteil am Endprodukt dar. In petrochemischen Anlagen, der chemischen und pharmazeutischen Industrie, in der Papier- und Zellstoffherstellung sowie in vielen weiteren Industrien – überall spielt Wasser eine entscheidende Rolle. Trotzdem wird Wasser in der Industrie am wenigsten für Kosten- und Energieeinsparungen genutzt. Das überrascht, zumal gerade Pumpenapplikationen dort enorme Energiesparmöglichkeiten bieten: Laut ZVEI kann man mit elektronischer Drehzahlregelung im Vergleich zu konventionellen Regelungsverfahren beträchtlich Energiekosten eingparen.

Energieeffizienz realisieren

Obwohl Pumpenapplikationen „nur“ sogenannte Nebenprozesse sind, sollte ihnen unter dem Aspekt der Energieeinsparung ein Hauptaugenmerk gelten. Pumpen werden in hohen Stückzahlen in industriellen Verfahrensanlagen eingesetzt, vielfach aber noch konventionell mit Drosselventilen geregelt. Durch diesen besonders verlustbehafteten und damit unwirtschaftlichen Betrieb mit Konstantdrehzahlen des Motors und mechanischen Regeleinrichtungen wird sehr viel Energie verschwendet. Elektronische Drehzahlregelung vermindert essenziell die Stellverluste. Die Schlüsselkomponente ist hierbei der Frequenzumrichter. Er sorgt dafür, dass die Arbeitsmaschine nur die Energie erhält, die sie gerade für ihre Antriebsaufgabe braucht. Die Verlustleistung wird so minimiert.

Mit dem ABB Industrial Drive ACQ810 steht der Industrie jetzt ein Frequenzumrichter mit umfassenden Funktionalitäten speziell für Pumpenanwendungen zur Verfügung. Mit dem Frequenzumrichter lassen sich dank umfassender Software-Funktionalitäten alle zentralen Aufgaben in Pumpenanwendungen mit sehr hoher Energieeffizienz realisieren. Die Industrial Drive-Module sind mit einer Leistung von 1,1 bis 400 kW (380 bis 480 V) verfügbar.

Niedrigere Lifecycle-Kosten und erhöhte Energieeffizienz

Der Frequenzumrichter bietet spezielle Pumpenregelungsfunktionen für Einzelpumpen und Mehrpumpensysteme, die einen störungsfreien Betrieb von Wasser- und Abwasserprozessen sicherstellen. Durch die integrierten pumpenspezifischen Funktionen werden die Lifecycle-Kosten des Pumpensystems verringert, Zeit und Betriebskosten gespart, die Energieeffizienz erhöht und der CO2-Ausstoß reduziert.

Einer der größten Vorteile der ABB Industrial Drive-Module ist die Möglichkeit der Energieeinsparung gegenüber Verfahren mit Konstantdrehzahl oder konventionellen Flussregelungsmethoden. Anstelle eines ständig mit voller Drehzahl laufenden Motors kann die Motordrehzahl mit dem Frequenzumrichter entsprechend der Applikationsanforderungen geregelt werden. Bis zu 50 Prozent Energie lassen sich einsparen, wenn die Motordrehzahl um nur 20 Prozent reduziert wird. Ein Einsparpotenzial von zusätzlichen 10 bis 20 Prozent ist mit den integrierten, intelligenten Funktionen des ACQ810 möglich. Die ABB Industrial Drive-Module amortisieren sich allein durch die erzielbaren Energieeinsparungen dadurch typischerweise bereits in zwei Jahren.

Der integrierte Energiesparrechner zeigt den Energieverbrauch, die eingesparten Kilowattstunden und die eingesparten Kosten an. Der Energieverbrauch wird mit früheren, vom Benutzer festgelegten Zeitintervallen verglichen. Bei erhöhtem Energieverbrauch gibt der ACQ810 eine Meldung. Die automatische Energieoptimierungsfunktion des Umrichters stellt eine höchstmögliche Effizienz des Antriebs sicher.

Intelligente Prozesse

Mit „Pumpenpriorität“, „Sleep & Boost“ und „Mehrpumpenregelung“ verfügt der ACQ810 über zusätzliche intelligente Pumpenfunktionen zur Energieeinsparung:

  • Pumpenpriorität gilt für Pumpensysteme, deren Leistung vom aktuellen Verbrauch abhängt. Der Antrieb kann z. B. so programmiert werden, dass tagsüber Pumpen mit höherer Leistung und nachts Pumpen mit geringerer Leistung genutzt werden. Das erleichtert die Wartungsplanung und steigert die Energieeffizienz.
  • Sleep & Boost (Schlaffunktion) eignet sich für Pumpensysteme, bei denen der Verbrauch in den Nachtstunden geringer ist. Die Funktion erkennt über sinkende Drehzahlen den niedrigeren Verbrauch und veranlasst eine Druckerhöhung vor dem Abschalten der Pumpe. Dadurch wird verhindert, dass eine Pumpe abschaltet und kurz danach wieder anläuft, weil der Druckbedarf wieder da ist. Diese Funktion verlängert die Abschaltzeit der Pumpe und hilft dadurch Energie zu sparen.
  • Die Mehrpumpenregelung steuert mehrere parallel geschaltete Pumpen mit variabler Durchflussrate. Die Funktion gewährleistet einen stabilen Prozess, regelt die variable Fördermenge und optimiert Drehzahl und Anzahl der benötigten Pumpen. Sie ist die energieeffizienteste Art, parallel installierte Pumpen anzutreiben.

Die ABB Industrial Drive-Module beinhalten darüber hinaus alle Funktionen, die von Pumpenanwendern in Wasser- und Abwasser-Applikationen am häufigsten benötigt werden. Die pumpenspezifischen Merkmale stellen eine genaue Regelung des Wasserflusses in den Prozesskreisläufen sicher. Die vorprogrammierten Pumpenregelungsfunktionen der Frequenzumrichtermodule können mit vorkonfigurierten Makros einfach ausgewählt und für Einzel- und Mehrpumpen-Applikationen aktiviert werden.

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