Pumpen Energie-Management

45 % TCO - Industriepumpen kämpfen um Effizienz

03. Mai 2016 von Levis Gandeu
45 % TCO - Industriepumpen kämpfen um Effizienz

Warum kämpfen?

Weil die Energiekosten bis zu 45 Prozent der Total Cost of Ownership für Industriepumpen ausmachen![ Quelle: World Pumps Journal]

Der wichtigste Hebel für Unternehmen, um eine gute Rendite aus ihrer Pumpeninvestition zu erzielen, ist also, die Effizienz einer installierten Pumpe in jeder Hinsicht zu maximieren. Und das bedeutet, sowohl den Energieverbrauch zu minimieren als auch die Verfügbarkeit der Pumpe zu maximieren - oder anders ausgedrückt:"Energieeffizienz" und"Wartung".

Da dies ein komplexes Thema ist, bei dem die Gefahr besteht, mit einem 256-seitigen Papier zu enden, versuche ich, mit einer "Pumpen-Post-Serie" einige Einblicke zu geben.

Dieser Beitrag wird einen kleinen Überblick darüber geben, was mit den beiden Bausteinen "Energieeffizienz" und "Wartung" gemeint ist. Dies wird dann in 2 folgenden Posts vertieft werden. Abschließend möchte ich diese Serie mit den neuen Möglichkeiten abschließen, die sich aus den Entwicklungen von Industrie 4.0 oder IoT ergeben.

Nach Meinung vieler Experten ist der beste Ansatz, sich mit der Verbesserung der Energieeffizienz zu befassen, das Thema in 3 Schritte aufzuteilen, die der Lebensdauer eines Pumpensystems folgen.

Ein anderer Ansatz wird z. B. von der American Society of Mechanical Engineers (ASME) vorgeschlagen, die "14 Möglichkeiten zur Verbesserung der Energieeffizienz in Pumpensystemen".

Ich werde es jedoch grob in "Energieeffizienz" und "Wartung" gliedern.

Energie-Effizienz

  • Auswahl der Pumpen

    Dies ist in gewisser Weise eine heikle Aufgabe, da Pumpen energieeffizient sein sollten, während sie gleichzeitig die Ziele in Bezug auf die Produktivität erreichen. Um dies zu erreichen, sollten physikalische Randbedingungen (Flüssigkeitseigenschaften, Temperatur, Druck,...) berücksichtigt werden

  • Anforderungen an das System

    Betrachtung des gesamten Pumpensystems. Es muss effizient genug sein, um Spitzenbedarf, durchschnittlichen Bedarf oder potenzielle Prozessänderungen gut abdecken zu können. Ein gutes Beispiel für die Vorteile, die sich aus der Berücksichtigung der Systemanforderungen ergeben, anstatt eine Pumpe isoliert zu betrachten, zeigt diese Präsentation von CP Pumps.

  • Anfängliche Pumpenauslegung

    Pumpen werden anfangs oft überdimensioniert, um Spitzenlasten abdecken zu können oder um eine Fehlerspanne für die Auslegung zu lassen. Darüber hinaus neigen Konstrukteure manchmal dazu, Pumpen überzudimensionieren, weil sie befürchten, für eine Leistung verantwortlich gemacht zu werden, die unter der ursprünglich geschätzten liegt. Eine Überdimensionierung von Pumpen ist an sich nicht schlimm, aber wenn die Pumpe unter Spitzenlastbedingungen läuft, während sie sich in einem normalen Lastbereich befindet, kommt es nicht nur zu unnötigem Verschleiß der Komponenten, sondern auch zu Energieverschwendung. Dies führt zu Betriebs- und Wartungskosten, die vermieden werden könnten.

  • Erhöhung der Pumpenkapazität

    Manchmal werden zur Deckung eines wachsenden Bedarfs Pumpen mit höherer Kapazität benötigt. Anfänglich überdimensionierte Pumpen können energie- und kosteneffizient sein. Daher besteht bei der Auslegung ein Interesse an einer überdimensionierten Pumpe. Wenn dies nicht der Fall ist, sollte eine Pumpe aufgerüstet werden (um ein Abzweigungssystem hinzuzufügen) und in einigen Fällen sogar komplett ersetzt werden, um Energie zu sparen.

Wartung

Auch wenn es bei der anfänglichen Auswahl von Pumpen Unzulänglichkeiten geben mag, haben Pumpen auch Unzulänglichkeiten, die hauptsächlich mit ihrem Betrieb zusammenhängen. Damit meine ich Probleme wie Kavitation, Verschleiß an mechanischen Komponenten und so weiter ..., die zur Verschlechterung der Leistung von Pumpen beitragen. Einige dieser Probleme sind unvermeidbar und das Einzige, was man tun kann, ist, ihre Auswirkungen zu reduzieren, um über die Lebensdauer so nahe wie möglich am besten Wirkungsgrad (BEP) zu sein.

Diese Verschlechterung kann in einigen Fällen zwischen 10 und 25 Prozent über die Lebensdauer der Pumpe betragen und ist nicht nur auf das Alter des Pumpensystems zurückzuführen, sondern auch auf die Diskrepanz zwischen der Pumpenkapazität und ihrem Betrieb sowie auf Änderungen im Prozess. Die Pumpen in ihrem maximalen Wirkungsgrad (BEP) zu halten, ist eine Art Prozess, bei dem der Ausgangspunkt die Pumpenauswahl ist, kombiniert mit der Art und Weise, wie mit Problemen (in Bezug auf den Betrieb) und der Nachfrage reagiert wird.

Bleiben Sie dran...


Über Levis Gandeu

Gandeu

Levis Gandeu ist Funktionsanalytiker bei Wordline Global und schreibt für EEIP als technischer Experte.