Energiebesparing door direct aandrijven van pompen en ventilatoren

januari 10, 2023

Met frequentieregelaars kan het debiet van pompen en ventilatoren direct worden geregeld waardoor een groot besparingspotentieel ontstaat. Bij centrifugaalpomen- en ventilatoren kan de energiebesparing zelfs oplopen tot boven de 50%.

De meeste pompen en ventilatoren moeten een variabel debiet kunnen leveren. Vaak wordt dit opgelost door het plaatsen van regelbare mechanische klep aan de uitvoerzijde. Hoewel dit technisch gezien effectief is brengt het de nodige nadelen met zich mee. Naast dat kleppen gevoelig zijn voor slijtage zijn ze in (deels) gesloten stand ook een bron van energieverlies.

Met frequentieregelaars kan het debiet rechtstreeks worden geregeld door de pomp- of ventilatorsnelheid aan te passen, een mechanische klep is dan niet meer nodig. Vooral centrifugaalpompen- en ventilatoren hebben een groot besparingspotentieel omdat het koppel daarbij kwadratisch toeneemt met de snelheid. Wanneer het debiet van een centrifugaalpomp- of ventilator met 30% wordt verlaagd ontstaat een energiebesparingspotentieel van 50%, wordt het debiet gehalveerd dan is het besparingspotentieel zelfs 75%.

Om dit besparingspotentieel te benutten zijn frequentieregelaars met V/F control (voltage/frequentie) nodig, deze kunnen zowel het toerental als het uitgangskoppel controleren. Voor een betrouwbaar en accuraat proces is daarnaast een PID-regelaar nodig welke op basis van een ingangssignaal – bijvoorbeeld van een druk- of flowsensor – de snelheid en het koppel continue optimaliseert. Afhankelijk van de bedrijfslast kunnen zo grote energiebesparingen worden gerealiseerd.

Daarnaast is een voordeel te behalen op het vlak van onderhoud. Mechanische componenten (zoals kleppen) zijn gevoelig voor slijtage. Deze slijtage is echter lastig te monitoren waardoor periodieke controles en onderhoud noodzakelijk zijn. Wanneer frequentieregelaars worden toegepast zijn kleppen niet meer nodig, bovendien zijn frequentieregelaars in staat steeds meer elektrische parameters te monitoren.  Afwijkingen in stroom, spanning of vermogen kunnen als indicator worden gebruikt van teruglopende prestaties en onderhoudsbehoefte. Enkele frequentieregelaars zijn zelfs speciaal uitgerust met functies om situaties als drooglopen, vervuiling en cavitatie te herkennen.

Door pompen en ventilatoren direct aan te sturen zijn minder componenten nodig en de communicatie en afstelling tussen de componenten wordt eenvoudiger. Feitelijk kan een frequentieregelaar met geïntegreerde PID-regelaar zelfs stand-alone functioneren. Dit vereenvoudigt zowel de mechanische als de elektrische configuratie waardoor tijd, ruimte en kosten worden bespaard. Het ruime aanbod aan SINAMICS frequentieregelaars biedt de gebruiker een keuze om zowel eenvoudige (SINAMICS V20) als veeleisende toepassingen (SINAMICS G120) te bedienen. Siemens heeft zelfs een complete serie frequentieregelaars ontwikkeld voor optimale aansturing van pompen en ventilatoren. De hard- en software van de SINAMICS G120X bevat zeer uitgebreide functies om de duurzaamheid, productiviteit en veiligheid van pompen- en ventilatoren te waarborgen.

Om het besparingspotentieel concreet te maken heeft Siemens de gratis SinaSave tool ontwikkeld, hiermee kan de ROI (Return On Investment) bij verschillende scenario’s bepaald worden. Ook kunnen verdere besparingsmogelijkheden zoals het toepassen van efficiëntere motoren of overbrengingen daarbij worden overwogen.

Klik hier voor meer informatie