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Drucklufterzeuger

Die Vorteile der Druckluft als Energieträger liegen in der sicheren, umweltfreundlichen und flexiblen Einsetzbarkeit innerhalb eines Betriebes. Allerdings ist die Erzeugung von Druckluft sehr kostenintensiv, denn nur etwa 10% der eingesetzten elektrischen Energie stehen als Druckluft zur Verfügung! Daher kommt der optimalen Auslegung der Kompressoranlage bezüglich des Energieverbrauchs eine große Bedeutung zu.

Bei Kompressoren größerer Leistung und mit hohen Laufzeiten, sollte die Möglichkeit der Wärmerückgewinnung in Betracht gezogen werden. Bis zu 90% der eingesetzten Energie kann wärmetechnisch genutzt werden.

Verdichterbauarten

Welche Verdichtungsart einzusetzen ist, richtet sich weitgehend nach dem Verwendungszweck, d.h. nach den Anforderungen, die an die Maschine gestellt werden.

Regelung von Kompressoren

Heute ist in vielen Betrieben ein ständig wechselnder Druckluftbedarf an der Tagesordnung. Daher müssen die Liefermengen dem Bedarf ständig angepasst werden, um kostenintensive Überproduktionen zu vermeiden. Regelungen verfolgen dabei zwei Ziele: Energieersparnis und Verschleißminimierung.

Kompressoren können auf unterschiedlichste Art geregelt werden. Eine kurze Auflistung:

In der Praxis finden man in der Regel die Aussetzregelung (Volllast – Stillstand) und die stufenlose Regelung mittels Frequenzumrichtung. Als Regelgröße wird in den meisten Fällen der Verdichtungsenddruck verwendet, d.h. der Druck, den der Kompressor an seinem Ausgang liefern muss, um den notwendigen Netzdruck zu erreichen. Saugdruck, geförderter Volumenstrom, elektrische Leistung des Verdichtermotors oder Luftfeuchtigkeit hinter dem Verdichter sind mögliche, aber selten verwendete Regelgrößen.

Druckluftbedarf

Von großer Bedeutung für die wirtschaftliche Auslegung einer Kompressoranlage ist die Bestimmung des tatsächlich benötigten Druckniveaus und der benötigten Liefermenge. Mit diesen Angaben muss dann die Auswahl der Kompressoren nach Bauart, Anzahl, Größe und Regelung erfolgen. Im Idealfall liegt dem Planer ein genaues Druckverlaufsprofil des Betriebes vor, in den meisten Fällen können jedoch nur pauschale Daten (mittlerer Lieferbedarf, Spitzenbedarf) als Grundlage dienen. Bei der Auswahl müssen auch Reserven und eine eventuell später anstehenden Erweiterung der Anlage berücksichtigt werden.

Erforderliche Größen bei der Bestimmung des Druckluftbedarfs:

Auslegungsbeispiel:

Geforderter Netzdruck: 5 bar

    + Verluste 0,9 bar    Einschaltdruck >5,9 bar

    + Schaltdifferenz 2 bar    Ausschaltdruck >7,9 bar

Spezifikationen für Druckluft-Kompressoren

Literatur:

[1] Mohrig, W.; Druckluftpraxis; Resch-Verlag, 1986