Pumpen Energie-Management

Top 5: So steigern Sie die Energieeffizienz von Pumpen - beginnen Sie mit dem System

29. September 2016 von Jürgen Ritzek
Top 5: So steigern Sie die Energieeffizienz von Pumpen - beginnen Sie mit dem System

 

Top 5: So steigern Sie die Energieeffizienz von Pumpen - beginnen Sie mit dem System

Jeder weiß, dass Pumpen eine Menge Energie verbrauchen. Aber wussten Sie, dass Pumpen derzeit 10 % des gesamten Stromverbrauchs der Welt ausmachen?

Hier ist ein Überblick über die Top 5 Ansätze zur Reduzierung des Energieverbrauchs.

  1. System-Planung
  2. Pumpen
  3. Laufräder
  4. Motoren
  5. Antriebe

Systemplanung

Pumpensysteme werden für viele Anforderungen ausgelegt, wobei die Energieeffizienz nicht immer dazu gehört. So werden manche Anlagen mit einer schlechten Systemauslegung gebaut, bei der die Pumpen nicht richtig auf das System abgestimmt sind, die Rohrdurchmesser falsch dimensioniert sind und die Strömungsgeschwindigkeiten zu hoch sind. Ein schlechtes Anlagenlayout, das zu einer ineffizienten Verlegung der Rohre führt, verschlimmert die Situation häufig ebenfalls.

Da all diese Faktoren den Reibungswiderstand erhöhen, werden größere Pumpen als nötig benötigt, um die Flüssigkeit an die gewünschte Stelle zu fördern.

Bestehende Systeme

Ein bereits bestehendes System zu ändern ist oft schwierig. Manchmal werden Pumpen, Ventile und Messgeräte modifiziert, um z. B. die verfügbare positive Netto-Saughöhe (NPSH) eines Systems zu optimieren, Messdaten zu erfassen oder Saug- und/oder Druckflansche zu ändern, wenn neue Pumpen unterschiedlicher Größe nachgerüstet werden. Aufgrund des hohen Aufwands für Technik und Material sind solche Modifikationen in der Regel in ihrem Umfang begrenzt und haben oft nur geringe Auswirkungen auf die Energieeffizienz eines bestehenden Systems.

Eine wichtige Ausnahme ist der Einsatz von drehzahlvariablen Pumpenlösungen, die in ein bereits in Betrieb befindliches System nachgerüstet werden können. Eine andere Möglichkeit besteht darin, zu prüfen, ob die Betriebspunkte nachträglich skaliert werden können, denn jedes System wird mit Sicherheitszuschlägen zu den berechneten Systemkurven ausgelegt, um sicherzustellen, dass ausreichend große Pumpen für die Aufgabe ausgewählt werden. Infolgedessen sind die installierten Pumpen oft überdimensioniert und arbeiten dann mit zu hohen Fördermengen oder gedrosselt, was den Energieverbrauch erhöht und die Lebensdauer der Pumpen verkürzt.

Neue Systeme

Eine kompetente Planung neuer Pumpensysteme zur Minimierung des Energieverbrauchs ist einer der Schlüssel zur Reduzierung der Lebenszykluskosten (LCC). Einige Energieverbräuche sind nicht unbedingt leistungsabhängig. Zum Beispiel kann ein Steuerungssystem, das Leistungsänderungen erkennt, selbst eine konstante Energielast erzeugen, während ein drehzahlvariabler Antrieb bei verschiedenen Betriebseinstellungen unterschiedlich viel Energie verbrauchen kann. Drosselventile, Druckentlastungsmechanismen und Durchfluss-Bypässe, die für die Steuerung verwendet werden, verringern die Betriebseffizienz und erhöhen den Energieverbrauch. Zusätzliche Kosten können durch Kühl- oder Heizkreise, Flüssigkeitsspülleitungen oder Flüssigkeitssperren verursacht werden. Während diese Kosten für verschiedene Systemtypen oft nicht variieren, können sie durch die Auswahl von Materialien und Konstruktionen beeinflusst werden.

Sorgfältig ausgewählte Pumpensysteme werden die Energiekosten reduzieren. Der Gesamtreibungswiderstand eines Systems kann minimiert und die monetären Einsparungen maximiert werden, wenn die folgenden Punkte beachtet werden:

  • Die Pumpen müssen frühzeitig optimal auf das System abgestimmt werden.
  • Drehzahlgeregelte Antriebe sollten ausgewählt, Rohrdurchmesser und -abstände richtig gewählt und die Strömungsgeschwindigkeiten an den Stellen, an denen sie zur Senkung des Energieverbrauchs beitragen, optimal ausgelegt werden.

Wie das in der Praxis aussieht?

Hier ist eine Präsentation von CP Pumps über die Auswirkungen der Fokussierung auf das Gesamtsystem. Smart Engineering von Pumpensystemen in chemischen Prozessen

Lassen Sie uns wissen, was Sie denken. Haben Sie tolle Beispiele, wie Sie die Energieeffizienz verbessert und gleichzeitig Kosten gespart haben?

 

Demnächstverfügbar: Top 2-5 (Pumpen und Laufräder, Motoren und Antrieb)

Quellen: CP Pumps, Grundfos: STELLEN SIE SICH DER ENERGIEHERAUSFORDERUNG


Über Jürgen Ritzek

Ritzek

Juergen Ritzek ist Mitgründer und Business Director von EEIP. Jürgen ist verantwortlich für Strategie, Marketing und Geschäftsentwicklung von EEIP und treibt das Wachstum von EEIP in Richtung einer Energiewende-Plattform voran. Jürgen leitet EEIPs B2B-Kommunikation und -Beziehungen und stellt die Relevanz von EEIP für Herausforderungen in der Wertschöpfungskette (unternehmensübergreifend) und interne Entscheidungsprozesse (unternehmensintern) sicher. Nach einer internationalen Karriere bei Unilever gründete er die europäische Netzwerkberatung GBC (2009) und EEIP (2011).