5 Möglichkeiten, den Energieverbrauch Ihres Temperaturregelsystems zu senken

Energiekosten sind der größte Kostenfaktor für TCU – nach dem Kauf

Der Kaufpreis einer Temperaturregelungseinheit macht nur einen Bruchteil ihrer Gesamtbetriebskosten aus. Bei einer typischen Lebensdauer von 20 bis 30 Jahren macht der Energieverbrauch den größten Teil der Betriebskosten aus. Selbst geringfügige Verbesserungen der Energieeffizienz können zu erheblichen Einsparungen führen. Hier sind fünf praktische Maßnahmen, die zu echten Ergebnissen führen.

1. Passen Sie die Größe Ihrer TCU an

Eine überdimensionierte TCU verschwendet bei jedem Zyklus Energie. Wenn Ihr Gerät über eine Heizleistung von 36 kW verfügt, Ihr Prozess jedoch nur 18 kW benötigt, zahlen Sie für Leistung, die Sie nicht nutzen – und die größeren Pumpen und Heizungen verbrauchen selbst bei Teillast mehr Energie.

Führen Sie eine thermische Prüfung Ihrer tatsächlichen Prozessanforderungen durch. Messen Sie Ihre tatsächlichen Wärmelasten während der Produktion, nicht nur während der Anlaufphase. Viele Betriebe stellen fest, dass ihre TCUs deutlich überdimensioniert sind, weil die ursprüngliche Spezifikation übermäßige Sicherheitsmargen enthielt oder auf Worst-Case-Szenarien basierte, die in der Praxis nie eintreten.

Wenn der Austausch einer überdimensionierten Anlage nicht sofort möglich ist, sollten Sie prüfen, ob eine Reduzierung der Pumpendrehzahl (über einen Frequenzumrichter) den Energieverbrauch senken kann, ohne die Prozessleistung zu beeinträchtigen.

2. Verwenden Sie Pumpen mit variabler Frequenzumsteuerung (VFD)

Herkömmliche TCUs betreiben ihre Umwälzpumpen kontinuierlich mit voller Drehzahl, unabhängig vom tatsächlichen Durchflussbedarf. Ein Frequenzumrichter passt die Pumpendrehzahl an den tatsächlichen Bedarf an und folgt dabei den Affinitätsgesetzen, nach denen der Stromverbrauch mit der dritten Potenz der Drehzahlreduzierung sinkt.

In der Praxis kann eine Reduzierung der Pumpendrehzahl um nur 20 % den Energieverbrauch der Pumpe um fast 50 % senken. Bei Prozessen mit variablen Wärmebelastungen – darunter die meisten Chargenprozesse und viele Spritzgussvorgänge – erzielen VFD-Pumpen im Vergleich zu Alternativen mit fester Drehzahl Energieeinsparungen von 20 bis 40 %.

Der TEMP 90VFD von Boe-Therm wurde speziell mit integrierter Frequenzumrichtertechnologie entwickelt und ist damit die energieeffizienteste Option für Anwendungen bis zu 90 °C.

3. Optimieren Sie Ihre Kühlungsstrategie

Die Kühlung ist oft der Bereich, in dem am meisten Energie verschwendet wird. Zu den wichtigsten Verbesserungen gehören die Sicherstellung, dass die Temperatur Ihrer Kühlwasserzufuhr so niedrig wie möglich ist, die Verwendung von freier Kühlung (Kühltürme oder Trockenkühler) anstelle von mechanischer Kühlung, wenn die Umgebungsbedingungen dies zulassen, die Überprüfung, ob die Kühlventile richtig kalibriert sind und nicht schwanken (sich ständig öffnen und schließen), sowie die Erwägung einer indirekten Kühlung mit einem richtig dimensionierten Wärmetauscher – ein zu kleiner Wärmetauscher zwingt das System zu höherer Leistung.

Überprüfen Sie auch, ob Ihre Kühlwasser-Durchflussraten angemessen sind. Ein übermäßiger Durchfluss verschwendet Pumpenenergie; ein unzureichender Durchfluss verringert die Wärmeübertragungseffizienz und kann zu Temperaturinstabilitäten führen.

4. Warten Sie Ihre Ausrüstung

Eine schlecht gewartete TCU kann 15 bis 30 % mehr Energie verbrauchen als ein identisches, gut gewartetes Gerät. Die Hauptursachen dafür sind Kalkablagerungen in Wärmetauschern und Prozesskreisläufen, die wie eine Isolierung wirken und die Wärmeübertragung verringern. Verschlechtertes Thermoöl (in Ölsystemen) hat eine geringere Wärmeübertragungskapazität. Abgenutzte Pumpenlaufräder verringern die Durchflusseffizienz. Defekte Temperatursensoren führen dazu, dass der Regler den Sollwert überschreitet oder um den Sollwert schwankt.

Implementieren Sie einen vorbeugenden Wartungsplan, der regelmäßige Wasserqualitätsprüfungen und -behandlungen, jährliche Inspektionen und Reinigungen des Wärmetauschers, thermische Ölanalysen und -austausch bei Erreichen der Verschleißindikatoren sowie Kalibrierungsprüfungen der Temperatursensoren und -regler umfasst.

5. Isolieren und Wärmeverluste beseitigen

Unisolierte Rohre, Tanks und TCU-Komponenten strahlen Wärme in die Produktionsumgebung ab – Energie, für die bezahlt wurde, die aber keinen Mehrwert für den Prozess bringt. Bei Hochtemperaturanwendungen (über 100 °C) können die Wärmeverluste von unisolierten Oberflächen erheblich sein.

Isolieren Sie alle Prozessleitungen zwischen der TCU und dem Einsatzort. Überprüfen Sie, ob die Isolierung des TCU-Gehäuses intakt und unbeschädigt ist. Stellen Sie sicher, dass die Schlauchanschlüsse ordnungsgemäß isoliert sind, insbesondere bei Ölsystemen, bei denen die Oberflächentemperaturen 200 °C überschreiten können. Berücksichtigen Sie die Umgebung: Befindet sich Ihre TCU in einem kalten Bereich, geht mehr Wärme an die Umgebung verloren.

Berechnen Sie Ihr Einsparpotenzial

Selbst wenn nur zwei oder drei dieser Maßnahmen umgesetzt werden, lässt sich der Gesamtenergieverbrauch der TCU in der Regel um 15 bis 25 % senken. Bei einer Anlage, die 6.000 Stunden pro Jahr mit einer durchschnittlichen Leistungsaufnahme von 20 kW betrieben wird, spart eine Reduzierung um 20 % jährlich etwa 24.000 kWh ein – eine bedeutende Senkung sowohl der Kosten als auch des CO2-Fußabdrucks.

Das technische Team von Boe-Therm kann eine Energiebewertung Ihrer aktuellen Temperaturregelungsanlage durchführen und Ihnen auf Grundlage Ihrer tatsächlichen Betriebsbedingungen konkrete Verbesserungsvorschläge unterbreiten. Kontaktieren Sie uns, um zu besprechen, wie Sie die Energieeffizienz Ihres Systems optimieren können.