Energieeffizienz

Durchflussmengen energieeffizienter regeln

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Kosten- und energieeffiziente Lösung mit Drehzahlregelung

Eine kostengünstigere Alternative bietet Eaton: Bei dieser Lösung übernimmt ein Drehzahlstarter oder Frequenzumrichter die Steuerung der Drehzahl der Pumpe: Mit dem Frequenzumrichter lassen sich komplexere Funktionalitäten realisieren, kostengünstiger und einfacher in Betrieb zu nehmen ist der Drehzahlstarter. Als Antrieb kommt ein herkömmlicher Asynchronmotor zum Einsatz, wobei in Abhängigkeit von Betriebszyklen und Laufzeiten Motoren der Effizienzklassen IE2 bis IE4 verwendet werden können. Eine weitere Effizienzsteigerung lässt sich durch den Einsatz von Permanentmagnetmotoren erzielen, die allerdings auch höhere Investitionskosten verursachen.

Die Motorsteuerung erhält von einem Sensor Daten zum Druck im hydraulischen System und passt darauf basierend die Drehzahl des Motors an den Volumenstrombedarf der hydraulischen Verbraucher an. Dieses „Power-on-Demand“-Konzept ermöglicht auch die Versorgung mehrerer paralleler Prozesse mit einem ähnlichen Bedarf an Volumenstrom und Druck, wobei die Ansteuerung der verschiedenen Aktoren über Wege-, Proportional- oder Servoventile erfolgen kann. Dabei profitieren Nutzer dieser Konfiguration zusätzlich von einer höheren Maschinenlebensdauer dank geringerer Wärmeerzeugung, höherer Bedienersicherheit, einem kompakten Design sowie verbessertem Komfort durch Senkung des Geräuschpegels der Pumpe.

Energieeinsparungen von mehr als 50 Prozent

Mit einem gemeinsam mit dem Solution Partner, der ATP Hydraulik AG, entwickelten Maschinenmodell konnte Eaton die Energieeffizienz dieses Antriebskonzepts veranschaulichen. Dabei wurden drei Hydraulikaggregate parallel betrieben: Ein Aggregat arbeitet als Basislösung mit konstanter Drehzahl von Motor und Pumpe, beim zweiten kam die Servolösung mit Servoregler zum Einsatz, beim dritten schließlich ermöglicht ein Drehzahlstarter die Regelung der Hauptpumpe in Abhängigkeit der tatsächlich benötigten Leistung. So erlaubt das Maschinenmodell den direkten Vergleich der Einheiten hinsichtlich Dynamik, Energieverbrauch und Gesamtbetriebskosten.

Dabei wurden die Vorteile des drehzahlvariablen Hydraulikaggregats deutlich: Ausgehend von der Basislösung konnte gezeigt werden, dass mit dem „Power-on-Demand“-Konzept Energieeinsparungen von rund 60 % möglich sind.

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