Änderung des Antriebssystems bringt Energieeffizienz für Pumpanlage

Drehzahl variieren – Kosten reduzieren

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Semea, ein Unternehmen im Bereich der Wasseraufbereitung und -verteilung, hat einen Return on Investment nach 14 Monaten erreicht, indem eine Pumpanlage durch eine Antriebslösung mit Frequenzumrichter ersetzt wurde.

Dieser Beitrag stammt von der Leroy Somer Marbaise GmbH, Frankfurt

Die Pumpanlage war gekennzeichnet durch geringe Regulierungsmöglichkeiten, lief zunächst bei fester Drehzahl und bot nur wenig Potenzial zur Energieeinsparung. Somit ist sie ein gutes Beispiel dafür, dass sich in vielen Fällen durch die Änderung
eines Antriebsmechanismus wirtschaftliche Vorteile erzielen lassen. Semea beschäftigt 45 Mitarbeiter und verwaltet die Aufbereitung und die Verteilung des Wassers im gesamten Ballungsraum um Angouleme (16 Gemeinden – 110 000 Einwohner). Das Unternehmen wollte ein aus zwei Motoren und einer Pumpe bestehendes System ersetzen, das zur Versorgung des Wasserturms von Ruelle-sur-Touvre (4000 m³) verwendet wurde. Zu diesem Zweck wandte sich die Firma an Leroy-Somer und an den Pumpenhersteller Flowserve, die vorschlugen, eine möglichst energieeffiziente Lösung zu finden.
Didier Heissat, Vertriebsleiter von Flowserve in Nantes, erklärt: „Wir führten zunächst mit Leroy-Somer eine Analyse durch. Wir wollten sicherstellen, dass wir das hydraulische Ergebnis in Übereinstimmung mit der Pumpenkennlinie optimieren. Jede hydraulische Installation arbeitet verschieden, abhängig von der jeweiligen Baueinheit aus der Pumpe, den Ventilen sowie den Druckverlusten in den Leitungen. Um in der Lage zu sein, die Energieeffizienz zu verbessern, benötigen Sie eine nicht zu flache Pumpen-Kennlinie. Bei Semea hatten wir ein großes Potenzial, auch wenn es am Anfang nicht danach aussah. Mit Blick auf diese Ergebnisse beschlossen wir, eine neue und effizientere Pumpe zu integrieren. Wir wählten ein 300LNN600-Modell, das Teil unseres Öko-Design-Ansatzes ist, und die Technologie eines geteilten Gehäuses verwendet. Das Modell hat eine Kapazität von 500 bis 1100 m³/h. Wir definierten des Weiteren die beste Motordrehzahl gemäß der geforderten Pumpenleistung und der Größe des Rohrleitungsnetzes.“
Ein einziger Permanentmagnet-Synchronmotor
Pierre-Emmanuel Sarre, Präsident der Drive Systems Division, erklärt die Umstellung im Detail so: „Leroy-Somer ersetzte zwei Motoren durch einen einzigen Permanentmagnet-Synchronmotor PLSRPM 315 mit einer Leistung von 350 kW und 1500 Umdrehungen pro Minute. Gemäß der von uns eingesetzten Analysen und Simulationen beschlossen wir zur optimalen Handhabung der variablen Durchflussraten das System mit einem Wechselrichter Power Drive MDS 470T zu steuern, auch wenn – wie im Fall von Semea – der Durchfluss meist stabil ist. Parallel, zum Definieren des besten Wirkungsgrades der Pumpe, wurden von Flowserve umfangreiche Tests durchgeführt“.
Auf der Basis der vorgestellten Ergebnisse wählte Semea diese Antriebslösung: „Wir hätten auch einfach Komponenten austauschen können, die das Ende ihres Lebenszyklus´ erreicht hatten. Aus ökologischen und ökonomischen Gründen zogen wir eine optimierte Lösung in Betracht, auch wenn es mehr Zeit
erforderte, die beste Option zu verwirklichen. Der Stromverbrauch wird um 10 Prozent pro übertragenem Kubikmeter reduziert. Darüber hinaus stellt die Pumpe eine um 15 Prozent erhöhte Wassermenge bereit, was es uns ermöglicht, besser vom achtstündigen „Nachttarif“ zu profitieren. Wir gewinnen zwei Stunden mit dem „Tagestarif“. Im Großen und Ganzen werden die Gesamtkosten im Zusammenhang mit der variablen
Geschwindigkeitsregelung in 14 Monaten abgeschrieben sein. Ich betrachte es als Erfolg, und dies führt uns dazu, den gleichen Ansatz für andere Maschinen des Unternehmens ins Auge zu fassen“, stellt Michel Labet, Produktionsleiter bei Semea, fest.
Leroy Somer Marbaise, Tel.: 069 780 7080, E-Mail: robert.lamprecht@ emerson.com
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