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Energiekosten bei Abluftgeräten im Metallrecycling um die Hälfte reduzieren? Ganz einfach!

Frequenzumrichter für Motoren in der Abluftbehandlung des Metallrecyclings rechnen sich. Hier können Energieeinsparungen von ca. 50 % erreicht werden. Denn bei Anwendungen wie Pumpen und Lüftern hängt der Energieverbrauch stark von der Drehzahl des Motors ab. Verringert man diese beispielsweise um 20 %, können sich die Energiekosten um die Hälfte reduzieren. Und das ist aufgrund hoher Strompreise und strengerer Umweltrichtlinien wie dem Energieeffizienzgesetz (EnEfG) oder der TA Luft auch notwendig.

  • Bei Pumpen und Lüftern hängt der Energieverbrauch stark von der Motor-Drehzahl ab
  • Energieeffizienzgesetz schreibt effizientere Anlagen und weniger Emissionen vor
  • Mit Frequenzumrichtern die Energiekosten in der Abluftbehandlung um ca. 50 % reduzieren

Ein Rechenbeispiel: Ein Lüfter wird mit einer Motorleistung von 110 kW betrieben. Angenommen werden Stromkosten von 0,1665 € pro kWh und 250 Betriebstage mit 10 Betriebsdauer pro Tag. Zur Vereinfachung wird angenommen, dass sie im Durchschnitt bei 80% ihrer maximalen Antriebsleistung betrieben werden. 

Bei geregelter Drehzahl senken sich die Energiekosten um rund 49 % gegenüber dem Netzbetrieb (Bypass) und rund 41 % gegenüber dem Betrieb mit Drossel. Gemäß untenstehender Rechnung ergibt dies eine jährliche Stromkostenersparnis von 22.344 € respektive 16.392 €.

ArbeitszyklusArbeitszyklusEnergiekosten / JahrEnergiekosten / JahrEnergiekosten / JahrStandardwerte (typisch) bei Betrieb einer Pumpe
Pumpenleistung (%)Betriebsdauer (Std./Tag)Bei Netzbetrieb (Bypass)Mit DrosselDrehzahlgeregeltBetriebsdauer (Std./Tag)
0 %0 Std.0 €0 €0 €0 Std.
10 %0 Std.0 €0 €0 €0 Std.
20 %0 Std.0 €0 €0 €0,50 Std.
30 %0 Std.0 €0 €0 €1,20 Std.
40 %0 Std.0 €0 €0 €3,50 Std.
50 %0 Std.0 €0 €0 €5,00 Std.
60 %0 Std.0 €0 €0 €6,00 Std.
70 %0 Std.0 €0 €0 €5,00 Std.
80 %10 Std.45.788 €39.835 €23.443 €2,50 Std.
90 %0 Std.0 €0 €0 €0,30 Std.
100 %0 Std.0 €0 €0 €0 Std.
GESAMT10 Std.45.788 €39.835 €23.443 €

Verbesserte Betriebsleistung, effiziente Filtration

Die präzise Regelung der Drehzal bei Motoren verbessert auch die Betriebsleistung der Gebläse in der Abluftbehandlung. Bereits im Schwachlastbetrieb sinkt der Stromverbrauch um bis zu 60 Prozent. Die genaue Steuerung der Luftströmung sorgt für eine effiziente Filtration und auch die Windsichtung wird optimiert.

Mehr Energieeffizienz durch Fangfunktion

Sowohl für Gebläse als auch Absaugung verfügen unsere Frequenzumrichter über eine Fangfunktion. Dreht sich beispielsweise ein ausgeschalteter Lüfter durch einen Luftzug, liest der Umrichter die Drehzahl des Motors aus, bevor er diesen ansteuert. Anschließend schaltet er sich mit derselben Geschwindigkeit auf den Antrieb auf, um ein abruptes Anlaufen zu verhindern, was viel Strom verbrauchen würde.

Frequenzumrichter für die Abluftbehandlung: die FR-F800-Serie

Höchste Energieeffizienz, schnelle Drehzahlregelung, einfache Inbetriebnahme und größte Flexibilität – Mitsubishi Electric hat eine neue Generation der Antriebstechnik entwickelt: die FR F800-Serie. Sie ist speziell für Motoren in Pumpen, Lüftern und Kompressoren optimiert und verfügt über viele innovative Funktionen. Für die bestmögliche Kombination aus Effizienz und präziser Steuerung.

Leistungsstark dank hochentwickeltem PID-Regler

Das Herzstück der FR F800-Serie ist ein weiterentwickelter PID-Regler, mit dem Ventilatoren-, Pumpen- und Kompressoren ohne externe Regler gesteuert werden können. Zudem verfügen die Frequenzumrichter über spezielle Funktionen, welche die Effizienz zusätzlich steigern: Der eigens entwickelte Optimierungs-Algorithmus AOEC (Advanced Optimum Excitation Control) etwa ermöglicht eine maximale Energieeinsparung sogar für Lasten, die ein hohes Drehmoment benötigen, um zu beschleunigen oder abzubremsen.

Intelligente Energieoptimierung im Standby-Modus

Ähnlich wie bei der Start- und Stopp-Funktion in Kraftfahrzeugen können die Antriebe der FR F800-Serie alle nicht benötigten Stromkreise in einen Standby-Modus schalten, um den Energie­verbrauch zu reduzieren, so dass nur 24 V Steuerspannung anliegen müssen, um die Kontrolle aufrecht zu erhalten. Ein Neustart erfolgt innerhalb einer Sekunde, hat also keine Auswirkungen auf die Systemverfügbarkeit. Die Energieeinsparungen lassen sich online oder direkt am Display des Geräts ablesen.

Der FR-F800-E verfügt standardmäßig über eine 100-Mbit-Ethernet-TCP/IP-Basic Anbindung. Darüber hinaus bietet er erweiterte Möglichkeiten zur Fernüberwachung und Parametrierung sowie eine einfache Integration in bereits bestehende Netzwerkumgebungen.
Der Frequenzumrichter FR-F846-E2 ist die IP55-Standalone-Version der bewährten FR-F800-Serie. Er ermöglicht unter anderem die Erfassung mechanischer Fehler, das Autotuning von IM- und PM-Motoren, die Reinigung von Pumpen und Lüftern sowie den sanften Wiederanlauf bei niedrigsten Drehzahlen.

Weitere Einsatzorte im Recyclingprozess

Mit unserer energiesparenden und flexiblen Antriebstechnik für Schredder und Förderbänder können Sie Ihren Recyclingprozess weiter optimieren.

Niederspannungs-Frequenzumrichter und Mittelspannungs-Frequenzumrichter für den Antrieb vom Schredder

  • Lastspitzen abbauen
  • Verschleiß reduzieren
  • Problemlose Umrüstung

Niederspannungs-Frequenzumrichter für den Antrieb von Förderbändern

  • Gleichbleibende Geschwindigkeit
  • Überlastfähigkeit
  • Einfacher Einbau

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Thomas Droth, Business Development Manager Mitsubishi Electric

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