![Page 1: Energieeffiziente Pumpen in Industrie und Gewerbefiles.messe.de/cmsdb/D/001/23088.pdf · GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis Analyse-Software: Erstellung des Belastungsprofils Durchführung](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022090609/606121789c9976192a6dd8a6/html5/thumbnails/1.jpg)
Energieeffiziente Pumpen in Industrie und Gewerbe
– Lebenszykluskosten optimieren
Dipl.-Ing. (FH) Frank Rä[email protected]
GRUNDFOS GmbH www.grundfos.de
![Page 2: Energieeffiziente Pumpen in Industrie und Gewerbefiles.messe.de/cmsdb/D/001/23088.pdf · GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis Analyse-Software: Erstellung des Belastungsprofils Durchführung](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022090609/606121789c9976192a6dd8a6/html5/thumbnails/2.jpg)
26-04-2010
GRUNDFOS AUF EINEN BLICK
HQ, Bjerringbro, DänemarkUmsatz
Anzahl Mitarbeiter
Produzierte Pumpen
Produktionsgesellschaften
Vertriebsgesellschaften
2,250 Mrd. EUR
17.900
5,2% des Nettoumsatzes
ca. 16 Millionen
14
R&D Investitionen
54
![Page 3: Energieeffiziente Pumpen in Industrie und Gewerbefiles.messe.de/cmsdb/D/001/23088.pdf · GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis Analyse-Software: Erstellung des Belastungsprofils Durchführung](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022090609/606121789c9976192a6dd8a6/html5/thumbnails/3.jpg)
Grundfos Pumpenfabrik in Wahlstedt
![Page 4: Energieeffiziente Pumpen in Industrie und Gewerbefiles.messe.de/cmsdb/D/001/23088.pdf · GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis Analyse-Software: Erstellung des Belastungsprofils Durchführung](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022090609/606121789c9976192a6dd8a6/html5/thumbnails/4.jpg)
Elemente der Lebenszykluskosten
• Anschaffungskosten• Installationskosten• Energiekosten• Wartungskosten• Ausfallkosten• Umweltkosten• Betriebskosten• Außerbetriebnahmekosten
Lebenszykluskosten sind die Summe aller Kosten, die über den gesamten Nutzungszeitraum anfallen
Lebenszykluskosten optimieren
![Page 5: Energieeffiziente Pumpen in Industrie und Gewerbefiles.messe.de/cmsdb/D/001/23088.pdf · GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis Analyse-Software: Erstellung des Belastungsprofils Durchführung](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022090609/606121789c9976192a6dd8a6/html5/thumbnails/5.jpg)
Lebenszykluskosten bestehen bei
Pumpensystemen zu ca. 85 % aus Energiekosten !
Lebenszykluskosten optimieren
![Page 6: Energieeffiziente Pumpen in Industrie und Gewerbefiles.messe.de/cmsdb/D/001/23088.pdf · GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis Analyse-Software: Erstellung des Belastungsprofils Durchführung](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022090609/606121789c9976192a6dd8a6/html5/thumbnails/6.jpg)
Deshalb im Fokus:
Die Energie-Effizienz der Pumpensysteme
Gebäudetechnik Industrie und Gewerbe
Effizienz
![Page 7: Energieeffiziente Pumpen in Industrie und Gewerbefiles.messe.de/cmsdb/D/001/23088.pdf · GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis Analyse-Software: Erstellung des Belastungsprofils Durchführung](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022090609/606121789c9976192a6dd8a6/html5/thumbnails/7.jpg)
Energieeffizienz von Pumpensystemen
Drei entscheidende Kriterien:
- Wirkungsgrad von Pumpe und Motor
- Auslegung von Pumpe und Motor
- Betriebsweise im hydraulischen System
Effizienz
![Page 8: Energieeffiziente Pumpen in Industrie und Gewerbefiles.messe.de/cmsdb/D/001/23088.pdf · GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis Analyse-Software: Erstellung des Belastungsprofils Durchführung](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022090609/606121789c9976192a6dd8a6/html5/thumbnails/8.jpg)
Energieeffizienz von Pumpensystemen
Drei entscheidende Kriterien:
- Wirkungsgrad von Pumpe und Motor
- Auslegung von Pumpe und Motor
- Betriebsweise im hydraulischen System
Wirkungsgrad
![Page 9: Energieeffiziente Pumpen in Industrie und Gewerbefiles.messe.de/cmsdb/D/001/23088.pdf · GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis Analyse-Software: Erstellung des Belastungsprofils Durchführung](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022090609/606121789c9976192a6dd8a6/html5/thumbnails/9.jpg)
Wirkungsgrad η =Pab
Pzu
Wirkungsgrad
Entscheidend ist, was hinten rauskommt !
![Page 10: Energieeffiziente Pumpen in Industrie und Gewerbefiles.messe.de/cmsdb/D/001/23088.pdf · GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis Analyse-Software: Erstellung des Belastungsprofils Durchführung](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022090609/606121789c9976192a6dd8a6/html5/thumbnails/10.jpg)
Klassifizierung von Nassläuferpumpen und Pumpenmotoren
Nassläufer Trockenläufer
Bewertung anhand von Effizienz-Klassifizierungen:
![Page 11: Energieeffiziente Pumpen in Industrie und Gewerbefiles.messe.de/cmsdb/D/001/23088.pdf · GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis Analyse-Software: Erstellung des Belastungsprofils Durchführung](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022090609/606121789c9976192a6dd8a6/html5/thumbnails/11.jpg)
Europump-Klassifizierungsschema für Heizungs-Umwälzpumpen: Lastprofil
Klassifizierung von Nassläuferpumpen
Grundfos ALPHA2 und MAGNA
mit AutoADAPT-Funktion
![Page 12: Energieeffiziente Pumpen in Industrie und Gewerbefiles.messe.de/cmsdb/D/001/23088.pdf · GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis Analyse-Software: Erstellung des Belastungsprofils Durchführung](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022090609/606121789c9976192a6dd8a6/html5/thumbnails/12.jpg)
Der Energie-Effizienz-Index EEI wird berechnet als EEI = PL,avg / Pref
PL,avg = Gewichtete Durchschnittsleistungsaufnahme
Pref = Referenzleistungsaufnahme
Europump-Klassifizierungsschema für Heizungs-Umwälzpumpen: Energie-Effizienz-Index (EEI)
EU-Durchführungsverordnung 641 vom
22.7.2009:
ab 2013: IEE < 0,27
ab 2015: IEE < 0,23
Klassifizierung von Nassläuferpumpen
![Page 13: Energieeffiziente Pumpen in Industrie und Gewerbefiles.messe.de/cmsdb/D/001/23088.pdf · GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis Analyse-Software: Erstellung des Belastungsprofils Durchführung](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022090609/606121789c9976192a6dd8a6/html5/thumbnails/13.jpg)
Trockenläufer
Bewertung von Trockenläufern (Motoren)
![Page 14: Energieeffiziente Pumpen in Industrie und Gewerbefiles.messe.de/cmsdb/D/001/23088.pdf · GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis Analyse-Software: Erstellung des Belastungsprofils Durchführung](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022090609/606121789c9976192a6dd8a6/html5/thumbnails/14.jpg)
Nach welcher Zeit haben die Stromkosten den Anschaffungspreis eines 3 kW Motors bei
Dauerlauf erreicht ?
24 Tage !
Vgl. 15 cent 24d*24h x 3kW x 0,15€/kWh =259,00€
Vgl. 10 cent 24d*24h x 3kW x 0,10€/kWh =172,80€
Klassifizierung von Trockenläuferpumpen
![Page 15: Energieeffiziente Pumpen in Industrie und Gewerbefiles.messe.de/cmsdb/D/001/23088.pdf · GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis Analyse-Software: Erstellung des Belastungsprofils Durchführung](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022090609/606121789c9976192a6dd8a6/html5/thumbnails/15.jpg)
Grundfos
Klassifizierung von Motoren gemäß CEMEP/EU
Klassifizierung von Trockenläuferpumpen
tronic
![Page 16: Energieeffiziente Pumpen in Industrie und Gewerbefiles.messe.de/cmsdb/D/001/23088.pdf · GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis Analyse-Software: Erstellung des Belastungsprofils Durchführung](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022090609/606121789c9976192a6dd8a6/html5/thumbnails/16.jpg)
Der Unterschied: 8.760 h/Jahr * 0,3 kW = 2.628 kWh / Jahr
8.760 h/Jahr * 0,3 kW * 0,20 €/kWh = 525,60 Euro / Jahr
Vergleich Energiekosten EFF1 und EFF2
Beispiel: Motorleistung P2 = 5,5 kW (Dauerbetrieb)
Eff2-Motor: η =86% Eff1-Motor: η =90%
ηmotor
P2Aufgenommene Leistung: P1 =
Eff2-Motor: P1 = 6,4 kW Eff1-Motor: P1 = 6,1 kW
Klassifizierung von Trockenläuferpumpen
![Page 17: Energieeffiziente Pumpen in Industrie und Gewerbefiles.messe.de/cmsdb/D/001/23088.pdf · GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis Analyse-Software: Erstellung des Belastungsprofils Durchführung](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022090609/606121789c9976192a6dd8a6/html5/thumbnails/17.jpg)
„International Efficiency (IE)“
EFF3-Below Standard Efficiency
EFF2IE1Standard Efficiency
EFF1 IE2High Efficiency
IE3Premium Efficiency
IE4Super Premium Efficiency
EFFIEEffizienzklasse
Vorschrift ab
2011 *1)
Vorschrift ab
2015 *1)
*1) Details siehe EU-Durchführungsverordnung 640 vom 12.8.09
Motoren-Klassifizierung der IEC
IEC: International ElectrotechnicalCommission (Normungsgremium)
![Page 18: Energieeffiziente Pumpen in Industrie und Gewerbefiles.messe.de/cmsdb/D/001/23088.pdf · GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis Analyse-Software: Erstellung des Belastungsprofils Durchführung](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022090609/606121789c9976192a6dd8a6/html5/thumbnails/18.jpg)
Energieeffizienz von Pumpensystemen
Drei entscheidende Kriterien:
- Wirkungsgrad von Pumpe und Motor
- Auslegung von Pumpe und Motor
- Betriebsweise im hydraulischen System
Auslegung von Pumpen
![Page 19: Energieeffiziente Pumpen in Industrie und Gewerbefiles.messe.de/cmsdb/D/001/23088.pdf · GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis Analyse-Software: Erstellung des Belastungsprofils Durchführung](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022090609/606121789c9976192a6dd8a6/html5/thumbnails/19.jpg)
Betrieb der Pumpe möglichst „in der Nähe“ des
Wirkungsgrad-Bestpunktes !
Pumpen-Wirkungsgrad am Wirkungsgrad-
Bestpunkt:
71,8 %
Pumpenwirkungsgrad am Betriebspunkt
41,5 %
Auslegung von Pumpen
![Page 20: Energieeffiziente Pumpen in Industrie und Gewerbefiles.messe.de/cmsdb/D/001/23088.pdf · GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis Analyse-Software: Erstellung des Belastungsprofils Durchführung](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022090609/606121789c9976192a6dd8a6/html5/thumbnails/20.jpg)
Energieeffizienz von Pumpensystemen
Drei entscheidende Kriterien:
- Wirkungsgrad von Pumpe und Motor
- Auslegung von Pumpe und Motor
- Betriebsweise im hydraulischen System
Einsatz regelbarer Pumpen
![Page 21: Energieeffiziente Pumpen in Industrie und Gewerbefiles.messe.de/cmsdb/D/001/23088.pdf · GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis Analyse-Software: Erstellung des Belastungsprofils Durchführung](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022090609/606121789c9976192a6dd8a6/html5/thumbnails/21.jpg)
Pumpen mit variabler Drehzahl
Einsatz regelbarer Pumpen
![Page 22: Energieeffiziente Pumpen in Industrie und Gewerbefiles.messe.de/cmsdb/D/001/23088.pdf · GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis Analyse-Software: Erstellung des Belastungsprofils Durchführung](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022090609/606121789c9976192a6dd8a6/html5/thumbnails/22.jpg)
26.04.2010
Q
P = Q * H * ρρρρ * g
Das Einsparpotenzial
Einsatz regelbarer Pumpen
Pumpenkennlinie
Anlagenkennlinie
Auslegungspunkt
![Page 23: Energieeffiziente Pumpen in Industrie und Gewerbefiles.messe.de/cmsdb/D/001/23088.pdf · GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis Analyse-Software: Erstellung des Belastungsprofils Durchführung](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022090609/606121789c9976192a6dd8a6/html5/thumbnails/23.jpg)
26.04.2010Einsatz regelbarer Pumpen
Einfluss des Lastprofils
10 %30 %40 %20 %
![Page 24: Energieeffiziente Pumpen in Industrie und Gewerbefiles.messe.de/cmsdb/D/001/23088.pdf · GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis Analyse-Software: Erstellung des Belastungsprofils Durchführung](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022090609/606121789c9976192a6dd8a6/html5/thumbnails/24.jpg)
26.04.2010
Leistungsanpassung P1: 5.0 kW bis 15 kW
Konstantdruckregelung
Einsatz regelbarer Pumpen
![Page 25: Energieeffiziente Pumpen in Industrie und Gewerbefiles.messe.de/cmsdb/D/001/23088.pdf · GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis Analyse-Software: Erstellung des Belastungsprofils Durchführung](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022090609/606121789c9976192a6dd8a6/html5/thumbnails/25.jpg)
Hydraulik-Kreisläufe in der Kältetechnik
Einsatz regelbarer Pumpen
Generell gilt für ein
geschlossenes System:
Die gesamte an die Pumpenwelle übertragene Leistung wird vom
System in Wärme umgewandelt !
Die erforderliche Kälteleistung erhöht sich entsprechend.
![Page 26: Energieeffiziente Pumpen in Industrie und Gewerbefiles.messe.de/cmsdb/D/001/23088.pdf · GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis Analyse-Software: Erstellung des Belastungsprofils Durchführung](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022090609/606121789c9976192a6dd8a6/html5/thumbnails/26.jpg)
GRUNDFOS PUMP AUDIT
Energetische Optimierung von Bestandsanlagen
![Page 27: Energieeffiziente Pumpen in Industrie und Gewerbefiles.messe.de/cmsdb/D/001/23088.pdf · GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis Analyse-Software: Erstellung des Belastungsprofils Durchführung](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022090609/606121789c9976192a6dd8a6/html5/thumbnails/27.jpg)
Volumenstrommesser
Für Nennweiten von 15 – 1500mm für
Flüssigkeieten von -20 bis +125°C 1 digitaler und 1 Analogausgang
DatenloggerAnaloge Sensoren
Druck, Temperatur, Füllstand, etc.
Ereigniszähler
z.B. Pumpenein- ausschaltungen
Energiemesser
bis 750 V, bis 1000 A
Mess- und Analyse-Geräte
GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis
![Page 28: Energieeffiziente Pumpen in Industrie und Gewerbefiles.messe.de/cmsdb/D/001/23088.pdf · GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis Analyse-Software: Erstellung des Belastungsprofils Durchführung](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022090609/606121789c9976192a6dd8a6/html5/thumbnails/28.jpg)
Messung der Leistungsaufnahme der Pumpen
GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis
![Page 29: Energieeffiziente Pumpen in Industrie und Gewerbefiles.messe.de/cmsdb/D/001/23088.pdf · GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis Analyse-Software: Erstellung des Belastungsprofils Durchführung](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022090609/606121789c9976192a6dd8a6/html5/thumbnails/29.jpg)
GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis
Ultraschall-Sensorik zur Erfassung des
Förderstroms Q
![Page 30: Energieeffiziente Pumpen in Industrie und Gewerbefiles.messe.de/cmsdb/D/001/23088.pdf · GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis Analyse-Software: Erstellung des Belastungsprofils Durchführung](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022090609/606121789c9976192a6dd8a6/html5/thumbnails/30.jpg)
GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis
Druck-Sensorik zur Erfassung der
Förderhöhe H
![Page 31: Energieeffiziente Pumpen in Industrie und Gewerbefiles.messe.de/cmsdb/D/001/23088.pdf · GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis Analyse-Software: Erstellung des Belastungsprofils Durchführung](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022090609/606121789c9976192a6dd8a6/html5/thumbnails/31.jpg)
GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis
Simulation und Analyse unterschiedlicher
Betriebszustände
Die Anlage wird in unterschiedliche Betriebszustände versetzt und die Reaktion der Messdaten erfasst und ausgewertet.
![Page 32: Energieeffiziente Pumpen in Industrie und Gewerbefiles.messe.de/cmsdb/D/001/23088.pdf · GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis Analyse-Software: Erstellung des Belastungsprofils Durchführung](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022090609/606121789c9976192a6dd8a6/html5/thumbnails/32.jpg)
GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis
Datenauswertung und Darstellung der
realen LastzuständeFörderstrom in %
Betriebsstunden
Die Analysedaten geben Aufschluss über das echte Belastungsprofil der Anlage
![Page 33: Energieeffiziente Pumpen in Industrie und Gewerbefiles.messe.de/cmsdb/D/001/23088.pdf · GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis Analyse-Software: Erstellung des Belastungsprofils Durchführung](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022090609/606121789c9976192a6dd8a6/html5/thumbnails/33.jpg)
Auswertung der Messdaten:
Konvertierung des gemessenen Belastungsprofils in ein Belastungsprofil mit frei wählbaren Förderstrom-Bereichen.
GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis
Analyse-Software: Erstellung des Belastungsprofils
Durchführung eine Vergleichsanalyse der bestehenden Anlage mit einem neuen System
![Page 34: Energieeffiziente Pumpen in Industrie und Gewerbefiles.messe.de/cmsdb/D/001/23088.pdf · GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis Analyse-Software: Erstellung des Belastungsprofils Durchführung](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022090609/606121789c9976192a6dd8a6/html5/thumbnails/34.jpg)
GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis
Dimensionierung, Kostenermittlung,
Amortisationsrechnung
Korrekte Dimensionierung eines effizienten Pumpensystems, Kostenermittlung und Amortisationsrechnung wird mit dem Softwaremodul WINCAPS durchgeführt.
![Page 35: Energieeffiziente Pumpen in Industrie und Gewerbefiles.messe.de/cmsdb/D/001/23088.pdf · GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis Analyse-Software: Erstellung des Belastungsprofils Durchführung](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022090609/606121789c9976192a6dd8a6/html5/thumbnails/35.jpg)
GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis
Konkret: Beispiel Deutsche Bahn Dessau
Auszug aus dem Projektbericht:
![Page 36: Energieeffiziente Pumpen in Industrie und Gewerbefiles.messe.de/cmsdb/D/001/23088.pdf · GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis Analyse-Software: Erstellung des Belastungsprofils Durchführung](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022090609/606121789c9976192a6dd8a6/html5/thumbnails/36.jpg)
Heizungspumpen Halle 2, Realisierung 2009
GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis
Konkret: Beispiel Deutsche Bahn DessauAuszug aus dem Projektbericht:
![Page 37: Energieeffiziente Pumpen in Industrie und Gewerbefiles.messe.de/cmsdb/D/001/23088.pdf · GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis Analyse-Software: Erstellung des Belastungsprofils Durchführung](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022090609/606121789c9976192a6dd8a6/html5/thumbnails/37.jpg)
Brunnenpumpe für Reinigungswasser, bereits gekauft.
GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis
Konkret: Beispiel Deutsche Bahn DessauAuszug aus dem Projektbericht:
![Page 38: Energieeffiziente Pumpen in Industrie und Gewerbefiles.messe.de/cmsdb/D/001/23088.pdf · GRUNDFOS PUMP AUDIT in der Praxis Analyse-Software: Erstellung des Belastungsprofils Durchführung](https://reader036.vdokument.com/reader036/viewer/2022090609/606121789c9976192a6dd8a6/html5/thumbnails/38.jpg)
Verbrennen Sie nicht Ihre Kohle !