Permanentmagnetmotoren

Antriebslösung von WEG führt zu Energieeinsparungen bei der Kälteerzeugung

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WEG hat eine neue Lösung für den Betrieb einer Kühlanlage im Werk des spanischen Unternehmens Mafresa geliefert. Der Schweinefleischproduzent nutzt seine neuen Kühllager für die Lagerung spanischer Wurstspezialitäten, Schweineschultern und Schinken. Bei der Erweiterung seiner Kühlanlagen setzt das Unternehmen auf eine Lösung mit W22-Permanentmagnetmotoren der Energieeffizienzklasse IE4 und Frequenzumrichtern CFW11.

Johannes Schwenger, Leiter Produktmanagement Antriebssysteme Niederspannung und Mittelspannung
Europa bei WEG in Kerpen-Türnich

Inhaltsverzeichnis

1. IE4-Permanentmagnetmotoren
2. Energieeffizienz war Schlüsselfaktor

Initium EFJ Asesores, ein WEG-Distributor in der Extremadura, empfahl Jacinto Redondo S.L., dem Installateur des Kühlsystems bei Mafresa, den Einsatz von fünf Permanentmagnetmotoren der W22-Baureihe für die in der Kälteerzeugungsanlage zum Einsatz kommenden Kompressoren. „Für Unternehmen, die eine industrielle Kühlung einsetzen, ist es wichtig, dass die Kälteerzeugungsanlage mit optimaler Effizienz, oder genauer gesagt, mit einer optimierten Leistungszahl (Coefficient of Performance, COP) arbeitet. In der Nahrungsmittelindustrie kann die Kühlung mehr als 80% des Gesamtbedarfs an elektrischer Energie eines Unternehmens ausmachen. Darum ist es wichtig, eine Lösung bereitzustellen, die die Kühlanforderungen aller Abteilungen erfüllt, dabei aber einen möglichst niedrigen Energieverbrauch ermöglicht“, erläutert Francisco Javier Álvarez, Ingenieur und Mitgründer des Distributors.

IE4-Permanentmagnetmotoren

Die W22-Permanentmagnetmotoren der Energieeffizienzklasse IE4 erfüllen diese Anforderungen und bestechen vor allem durch ihren hohen Wirkungsgrad und ein konstantes Drehmoment über den gesamten Drehzahlbereich hinweg. Außerdem tragen diese Motoren zu einer Senkung der Wartungskosten, Verbesserung der Nachhaltigkeit, Erhöhung der Produktivität und Verlängerung der Lebensdauer der gesamten Anlage bei. In Verbindung mit dem CFW11PM für die 160-kW- und 75 kW Kompressoren, sowie den 11 kW und 22 kW Frequenzumrichtern CFW700 von WEG, die bei dem Schweinefleischproduzenten für die Pumpen im Primär- und Sekundarkreislauf eingesetzt werden, ermöglicht die Lösung dem System die Bereitstellung einer Kühlleistung von 2.000 kW innerhalb kürzester Zeit. Die Lösung bietet hohe Systemeffizienz mit einer Leistungszahl von vier (für die Wasserkühlung) und bis zu acht für die Wasserheizung und garantiert neben einem seh guten Systemwirkungsgrad auch die erforderliche Leistungs- und Drehmomentbereitstellung. So kann der Anwender den Energieverbrauch durch ein Fahren am optimalen Betriebspunkt des Kompressors auf ein Minimum reduzieren. Zur Festlegung der Spezifikationen für die Antriebslösung erstellte der Distributor eine technische Analyse, die Installateur Redondo Mafresa vorlegte, bevor der Zuschlag für das Projekt erteilt wurde. In diesem Dokument schlugen der Antriebstechnik-Hersteller und sein Distributor nicht nur eine völlig neue Lösung vor, sondern boten darüber hinaus noch einen zusätzlichen Service an, der das Interesse des Unternehmens an diesem Projekt unterstrich. In der Studie wurden die jährlichen Energiekosteneinsparungen durch den Einsatz der vier W22-Permanentmagnetmotoren mit CFW11PM-Umrichtern für die 160 kW Kompressoren auf 27.400 € geschätzt. Auf der Grundlage von 5840 Betriebsstunden pro Jahr würde jede Einheit aus Permanentmagnetmotoren der Energieeffizienzklasse IE4 mit einer Nennausgangsleistung von 160 kW und Umrichter bei Betriebsdrehzahlen zwischen 1000 U/min und 3600 U/min Einsparungen in Höhe von 6850 € erzielen. Auf der Grundlage dieser Daten würden sich die Investitionskosten innerhalb von circa 18 Monaten amortisieren.

Energieeffizienz war Schlüsselfaktor

„Energieeffizienz war bei dieser Anwendung der Schlüsselfaktor und die Studiendaten ermöglichten wichtige Einblicke. Die Analyse zeigte, dass ein konventioneller durchzugsbelüfteter Drehstromasynchronmotor mit Frequenzumrichter nicht die beste Lösung für diese Anwendung war, da bei der Lösung mit Permanentmagnetmotoren in IE4 geschätzte Energieeinsparungen zwischen 14% und 20% zu erwarten waren. Außerdem wird das von uns installierte Überwachungssystem Mafresa in die Lage versetzen, nicht nur alle Projektierungsdaten und daraus abgeleitetes Einsparpotenzial zu überprüfen, sondern darüber hinaus auch umfassende Funktionsüberwachungen des Systems durchzuführen“, sagt Redondo. Nachdem der Auftrag für das Projekt v erteilt worden war, arbeiteten die Ingenieure weiter mit Redondo zusammen, um zu gewährleisten, dass alle Systemkomponenten reibungslos, schnell und effizient installiert werden konnten. Die Anlage umfasst außerdem einen fünften W22-Permanentmagnetmotor mit CFW11-Frequenzumrichter für einen weiteren 75 kW Kompressor, mit dem Restwärme aus der Kondensation genutzt und an die Solarthermie-Anlage weitergeleitet wird, wobei in diesem Falle eine Leistungszahl von fast acht Punkten erreicht wird. Im Rahmen dieses Projekts lieferte der Distributot außerdem Schaltereinschübe in offener Bauform von WEG für das Haupteinspeisefeld und weitere von Autrial (einem Unternehmen der WEG-Gruppe) hergestellte Schaltschränke, wie eine zwölf Meter lange Schaltanlage für die Kühleinheit, einen Schaltschrank mit elf Frequenzumrichtern CFW700 (11 kW), einen weiterer Schaltschrank als MCC (Motor Control Panel) mit zwei 22 kW-Frequenzumrichtern CFW700 sowie 22 CFW700 als Einzeleinschübe. Die gesamte Lösung für die Kälteanlage wurde entsprechend der europäischen Ökodesign-Richtlinie konzipiert (Richtlinie 2005/32/EU zur Schaffung eines Rahmens für die Festlegung von Anforderungen an die umweltgerechte Gestaltung energieverbrauchsrelevanter Produkte). „Wir sind sehr zufrieden mit der von Initium EFJ Asesores spezifizierten Lösung. Es ist zwar noch zu früh, um eine endgültige Bilanzierung des projektierten Energieeinsparpotentials mit realen Betriebsdaten vorzunehmen, aber wir konnten bereits eine Verbesserung in unserer Energieeffizienz feststellen. Darüber hinaus zeigte dieses Projekt die gute Zusammenarbeit zwischen unseren Partnern Redondo, Initium und WEG. Die Synergieeffekte aus der engen Zusammenarbeit bei der Montage der Ausrüstung und der elektrischen Installation waren bemerkenswert“, sagt Alfonso Rodriguez Valdelomar, Geschäftsführer von Mafresa. jg

www.weg.net

Details zu den W22-Permanentmagnetmotoren von WEG (englisch):

hier.pro/2hueS

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