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9 | 2012

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Technik &Management

Technik &Management Wasser/Abwasser GeringereLeistungsaufnahme – höherer Wirkungsgrad In einer Trinkwasseraufbereitungsanlage inRostock kommen beim Pumpenbetrieb neue Frequenzumrichter mit hoher Effizienz zum Einsatz. Parallel arbeitende Pumpen mit herkömmlicher Ausstattung erlauben einen direkten Vergleich des jeweiligen Energieverbrauchs. Ein VLT Aqua Drive regelt die Filterpumpe mit 75 kW Leistung. Andreas Schreitmüller Das Wasserwerk Rostock beliefert 228 000 Einwohnerder Hansestadt und 17 Gemeindendes LandkreisesBad Doberan mit Trinkwasser. Der Rohstoff fürdie Trinkwasseraufbereitung wirddirekt aus dem Fluss Warnow entnommen. Über Stichkanäle gelangt das Flusswasser zuden Entnahmebauwerken. Von hier fördern esPumpen zur Aufbereitungsanlage. Im Rahmen von ModernisierungsarbeitenimEntnahmebauwerkIIstand die Ersatzbeschaffung derFrequenzumrichter von drei Entnahmepumpen sowie einer Filterpumpe an. Nach einer umfassenden Marktanalyse entschied sich der Betreiber Eurawasser Nord für die FrequenzumrichterVLT Aqua Drive des Herstellers Danfoss.Für die Entnahmepumpen wurden drei Aggregate mit einerLeistung vonje115 Kilowatt (kW) angeschafft, für die Filterpumpe war eine Leistung von 75kWausreichend. Zwei Punktestandenfür den Wasserversorger dabei ganz oben im Anforderungsprofil: hoher Wirkungsgrad und einfache Bedienbarkeit der Geräte durch Klartextdisplays. Wirkungsgrad von 98 Prozent DieVLT Aqua Drives sindspeziellauf Anwendungen im Wasser- und Abwasserbereich abgestimmt. Beider Betrachtung der Lebenszykluskosten spielen die Energiekosten mit 80 Prozentdie herausragendeRolle. Lediglich10Prozent entfallen auf die Anschaffungskosten. In ähnlicher Größenordnung liegendie Betriebs-, Wartungs- sowie Entsorgungskosten. Dies unterstreicht die Bedeutung des Wirkungsgrads der Frequenzumrichter: Jeder Prozentpunkt mehr senkt die Kosten. Danfoss hat seine VLTAquaDrivesdurch Leistungselektronik aus dereigenenEntwicklung und Fertigung in Schleswig darauf optimiert. Bei seinen Frequenzumrichtern erzielt der Hersteller einen Wirkungsgrad von 98Prozent und einen Leistungsfaktor von über 0,9. Damit liegen die VLT-Umrichter deutlich über vergleichbaren Geräten. Bereits enthalten sind bei diesen Betrachtungen die Verluste für Drosseln und Filter. Dahersinken nicht nur unmittelbar die Energiekosten für den Antrieb selbst, sondern auchdie Ausgaben für zusätzliche Wärmeabfuhr oder –bei hohen Temperaturen–für eine Klimatisierung. 34 UmweltMagazin September 2012

Bilder (3): Danfoss Die anwenderfreundliche grafische Bedieneinheit mit Klartextanzeige (links oben) erleichtert die Parametrierung. Die drei VLT Aqua Drive imEntnahmebauwerk II mit je 115 kW nutzen das Lüftungskit mit den Kühlkanälen auf der Rückseite der Umrichter, umbis zu 85 Prozent der Abwärme direkt aus dem Umrichter ins Freie abzuführen. Energieeinsparung von gut 7Prozent Nach derInstallation derDanfoss-Frequenzumrichter hat Eurawasser Nord die Anlage analysiert, umden Energiegewinn durch die VLT Aqua Drives exakt zu ermitteln. Da das Unternehmennur eine vonvierFilterpumpen mit einem neuen Umrichter ausgerüstet hat, ist eine objektive Vergleichsmessung jederzeit möglich. Die parallel arbeitendenPumpen fördernalle die gleicheWassermenge und das mit konstantem Druck. Ein Blick auf die Leistungsmesser zeigt ein klares Ergebnis: Während der alte Frequenzumrichter konstant eine Leistungsaufnahme von 77 kW hat, begnügt sichdie Pumpemit dem Danfoss-Umrichter mit 72 kW. Diese knapp 7Prozent Unterschied ergeben –bezogen auf einJahr mit Dauerbetrieban365 Tagenund über 24 Stunden hinweg –beträchtliche Energieeinsparungen. Ein weiterer Pluspunkt ist die anwenderfreundliche grafische Bedieneinheit mit Klartextanzeige LCP 102. Damit ist derFrequenzumrichtereinfach zu parametrieren. Einstellungen können mit Hilfe derimBetrieb abnehmbaren grafischenBedieneinheit LCP voneinemauf den nächsten Umrichter kopiert werden. Alternativ lassen sichdie VLTAqua Drives auchmit numerischensowie mit Blindabdeckungen ausrüsten. Des Weiteren bietet Danfoss auch die Möglichkeit, die Umrichter über die serienmäßige USB-,RS485- oder eine Feldbus- Schnittstelle und die MCT 10Parametrierungssoftwarezubedienen. Diverse Kühl-Methoden Für die Kühlung verfügen die Frequenzumrichter neben der Standard- Luftkühlung auch alternativ über eine „Cold Plate“-Kühlung. Dabei wird die Wärme über die Rückseite desAluminiumgehäuses abgeleitet, sodass sie über einen externen Kühlkörper oder eine gekühlte Schaltschrankrückwand nach außen gelangt. Für die FrequenzumrichterimEntnahmebauwerkIIhat sich die Eurawasser Nord für die dritte Methode, die externe Kühlung, entschie- den. Mithilfe eines Lüftungskits führt Danfoss die Abwärme direkt aus dem Umrichterins Freieab. So lassensichbis zu 85 Prozent der ohnehin geringen Verlustwärme entfernen. Das Kit enthält alle notwendigen Luftkanäle, um die Luft von außen anzusaugen, über den Kühlkörper des Umrichters zu führenund dann aus demGebäudeherauszublasen. Ein externer Lüfter ist nicht erforderlich, da der integrierte Standardlüfterdie Luftumwälzt. Fazit Nach denMessungen im eigenenEntnahmebauwerkhat sichdas große Energiesparpotenzialmit Danfoss VLTAqua Drives gezeigt. Die Frequenzumrichter laufen problemlos und die im Vorfeld errechneten Energieeinsparungen wurden realisiert. Andreas Schreitmüller, Danfoss GmbH, Offenbach, VLT@danfoss.de UmweltMagazin September 2012 35

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