Atlas Copco Easyfairs Maintenance 2011 Energieoptimierung / Übergeordnete Steuerungen

8/7/2019 Atlas Copco Easyfairs Maintenance 2011 Energieoptimierung / bergeordnete Steuerungen

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Energieoptimierung und Verfgbarkeitssteigerung in der Drucklufttechnik

Michael Lindner

Produktmanager Optimierung

First in MindFirst in Choice


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ber Atlas Copco

CTS Compressor Technique Service

Basis zum Energiesparen Elektronikon Der Installationsaufwand

Warum bergeordnete Regelung

Fernberwachung

Praxisbeispiele

bersicht


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Atlas Copco auf einen BlickStand 2010

Hauptsitz: Stockholm, Schweden,brsennotiert in Stockholm

Grndung: 1873 (in Deutschland seit 1952) Umsatz: 6,0 Mrd. Euro (655 Mio. Euro in Deutschland)

Mitarbeiter: ca. 30.000 (1.838 in Deutschland)

Geschftsbereiche: Kompressoren und Drucklufttechnik,Industrietechnik, Bau- und Bohrtechnik

Standorte: rund 170 Lnder mit mehr als 30 Marken,

11 Gesellschaften in Deutschland

Unsere Vision:


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Atlas Copco Airpower n.v.

in Antwerpen 2.400 Mitarbeiter

Eigene hochmoderne

Entwicklungsabteilung

Eine der grten Fertigung

fr Schraubenkompressoren weltweit

Weitere Fertigungssttten in

Brasilien, China, Deutschland,

Frankreich, Indien, Italien,

Korea, Trkei, USA


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Fr Sie im Service vor Ort:

100 Servicetechniker

15 Energieberater

Service-Hotline

01802 00 00 21(0,06 pro Anruf aus dem dt. Festnetz,Mobilfunktarife max. 0,42 pro Min.)

Kontakt:Michael Lindner Tel.:0201 2177 204

[email protected] Stand C:14

Essen

Rutesheim

Globale Prsenz

lokaler ServiceAtlas Copco Kompressorenund Drucklufttechnik GmbH
mailto:[email protected]:[email protected]


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Serviceleiter

Energiespar-Steuerungssysteme

Energiespar-Steuerungssysteme

FernberwachungFernberwachung


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Druckluft ist ein wertvollerEnergietrger in der Industrie

Druckluft ist ein wertvollerEnergietrger in der Industrie

Eine Druckabsenkung von 1 bar bedeuteteine Energieeinsparung von ca.:6-8%

Eine Druckabsenkung von 1 bar bedeuteteine Energieeinsparung von ca.:6-8%

Energieoptimierung und

Verfgbarkeitssteigerung


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Integrierte lokale KompressorsteuerungInnovation Pur: Elektronikon der Generation Mark 5

Basis zum Energiesparen


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Welche Regelung ist optimal?

Die Regelung ist abhngig

von den Eigenschaften des Kompressors (Bauart).

vom Antriebsmotor (zul. Anzahl von Starts pro Stunde).

vom Druckluftnetz (Verbrauchsprofil und Netzvolumen).

ZIEL! Mglichst hohe Auslastung der Kompressoren:viele Laststunden wenig Leerlaufstunden


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Energie-einsparung

Energie-einsparung

Energie-einsparung

Integrierte lokale Kompressorsteuerung

Umfassende Steuerung.- berwachung des Kompressors

- Schutz und Steuerung- Vorrausschauender Kompressorstart

Energiebed

arf

Zeit

Atlas Copco DSS Funktion

Energiekosten senken.- DSS Funktion minimiert die Leerlaufzeit- Timer basierender Start/Stopp

- Zwei Druckbnder

- CAN-Bus Anschluss

Innovation Pur: Elektronikon der Generation Mark 5Bauart Last/Leerlaufkompressor

Druck

Energiebedarf

Zeit

Herkmmlicher Kompressor

Druck


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Integrierte lokale KompressorsteuerungInnovation Pur: Elektronikon der Generation Mark 5

Bauart Drehzahlregelung VSDFrequenz-Umrichter

Steuerung

Druck-Sensor

Schraubenelement FU - Motor

Kunden-

Netz

Druckluft

SollwertVorgabe


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Allgemeine Information

GALast/Leerlauf

ES Steuerung

GALast/Leerlauf

GALast/Leerlauf

CAN-Bus

Kommunikationsweg: CAN-Bus der Installationsaufwand

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4

FremdkompressorLast/Leerlauf


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Allgemeine InformationKommunikationsweg: CAN-Bus der Installationsaufwand


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Allgemeine InformationKommunikationsweg: CAN-Bus der Installationsaufwand


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Elektronische Regelungvermeidet Kaskadeneffekt

Zentrale Messung im Druckluftnetz undelektronische Auswertung.

Druckband kann auf


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Energiekostenreduzierung

durch Druckbandwechsel

4 bar 7 bar

Ein zeitgesteuerter Wechsel des Druckbands kann erfolgen:manuell / ber einen Timer /ber Feldbussysteme


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Regelprinzip ES 360

Druckbandabsenkung

Minimierung Druckdifferenz

DSS Funktion (Leerlaufkostenreduzierung)

Sinnvolles und effizientes Regeln aller angeschlossenen Kompressoren Auch im Mix : Bauart Drehzahlregelung / Bauart Last/Leerlauf

Regelung in einem sehr engen Druckband

Volumenstromabhngige Regelung

Globale Optimierung

Energiekostenoptimierung durch:


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Regelprinzip ES 360


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EnergieoptimierungAIROptimizer


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2020

ES 4i ES 6i ES 6 ES 360Reihenfolgeschalterintegriert in derKompressorsteuerung

Reihenfolgeschalterintegriert in derKompressorsteuerung

Reihenfolgeschalter im sep-Schaltschrank

UltimativeVolumenstromabhngigeKompressorsteuerung

4 Kompressoren 6 Kompressoren 6 Kompressoren 60 Kompressoren / Trockner

1 VSD Bis zu 6 VSD Bis zu 6 VSD Bis zu 30 VSD/Turbos

Kein Turbo Kein Turbo Kein Turbo Inkl. SPS

CAN-Bus CAN-Bus & I/O CAN-Bus & I/O Ethernet, CAN Bus & I/O

EnergieoptimierungAIROptimizer


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VerfgbarkeitssteigerungAlles im Blick zu jeder Zeit, an jedem Ort


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Beispiele aus der Praxis

Manahmen,die greifen


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PraxisbeispielZementwerk

Einsatz der Druckluft als Frderluft fr zwei Sendebehlter.

Zement wird mit 3 bis 4 bar aus den Silos getrieben.

Schwankender Volumenstrombedarf innerhalb der Produktionswoche. Zwischen 0 und 1.300 l/s = 78 m/min.

Einsatz zweier alter Drehschieberverdichter (Last-/Leerlaufregelung) mitWasserkhlung. Einfache Wartung aber hoher Verschlei.

Hohe Wartungs- und Betriebskosten.

AusgangssituationAusgangssituation


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LsungLsung

Durchfhrung eines Air-Audits.

Einsatz zweier leingespritzter Kompressoren mit Drehzahlregelung undLuftkhlung in einem Druckluftnetz.

Installation einer bergeordneten ES-Steuerung .

Upgrading + Modernisierung

+ Neukauf


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ErgebnisErgebnis

Energieersparnis durch drehzahlgeregelte Kompressoren

29 % Ersparnis gegenber Last-/Leerlaufregelung 22.828 Euro/Jahr*

Reduzierung des Netzdruckes um 0,5 bar

2.628 Euro/Jahr*

Zustzlich 283 Tonnen CO2-Reduktion/Jahr*2

* Bei einem angenommenen Strompreis von 0,05 Euro/52 Arbeitswochen.

*2 1.000 kWh elektrische Leistung erzeugen einen durchschnittlichen CO2-Aussto von ca. 0,62 Tonnen (Strommix).

Ist der Sendebehlter leer, senkt die Steuerung die Drehzahl auf null,womit auch der Energieverbrauch des Kompressors gleich null ist.


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lfreie Druckluft ist ein Muss.

Die Geschftsfhrung verlangt absolute Betriebssicherheit.

7 Kompressoren im Einsatz.

Volllast/Leerlauf Betrieb.


PraxisbeispielTiernahrungsmittelproduktion


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Installation von einem drehzahlgeregelten

ZR-Schraubenkompressor inkl. Wrmerck-gewinnungssystem.

Optimierung der Druckluftstation Unter Einbindung der vorhandenen

Kompressoren mittels bergeordneter Steuerung.

Neukauf + Upgrading + Modernisierung

LsungLsung



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Senkung des Netzdruckes auf 6,7 bar.

Am Wochenende nur 4,2 bar zum Auflockern der Silos.

Senkung des Stromverbrauchs durch Drehzahlregelungum 23 % - rund 70.000 Euro Ersparnis pro Jahr.

Durch die Wrmerckgewinnung Heizkosten-ersparnis von rund 575.000 kWh im Jahr.

ErgebnisErgebnis


Die Ersparnisse, die uns Atlas Copco im Vorfeld durch die neue

Wrmerckgewinnungsanlage versprochen hatte, sind sogar bertroffen worden.


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Nutzung der Druckluft fr die Produktion, als Frderluft und fr die

Verpackungstechnik berwiegend 3-Schicht Betrieb

lfreie Druckluft ist ein Muss

Aufgrund Energieeffizienz Manahmen berprfung der Druckluftstation

Prozesswrme wird Rund-um-die-Uhr bentigt

Vier alte lfrei verdichtende Schraubenkompressoren installiert


PraxisbeispielLebensmittelindustrie


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Umfassendes Air-Audit

Installation zweier absolut lfrei verdichtender Schraubenkompressoren vomTyp ZR 250 VSD (Drehzahlgeregelt) und ZR 160

Adsorptionstrockner, Typ MD Drucktaupunkt -40 C

Installation einer bergeordneten ES-Steuerung

Einbeziehung der vier lteren Kompressoren alsStand-by Maschinen

LsungLsung


P i b i i l


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ErgebnisErgebnis


Allein die Drehzahlregelung des ZR 250 VSD reduzierte den Energieverbrauch imVergleich zu frher um etwa 15 Prozent

Sehr enges Druckband

Nutzung von rund 350 kW Heizleistung 80 85 % der den Kompressoren zugefhrten Energie

Verwendung von 90 C heiem Khlwasser

Signifikante Erdgaseinsparungen Reduktion des CO2-Ausstoes


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Wir bringennachhaltige Produktivitt.


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