Betriebsoptimierung von Druckluftnetzen
Druckluft
Ziel der Massnahme
Das Ziel des vorliegenden Dokuments ist es, die Stromeinsparungen, welche durch die Betriebsoptimierungen an einem Druckluftnetz umgesetzt wird, zu berechnen.
Symbole, Begriffe und Einheiten
| Symbol | Beschreibung | Einheit |
|---|---|---|
E | jährlicher Stromverbrauch | kWh/a |
ΔEeco | kumulierte Stromeinsparungen | kWh |
n | Anzahl | — |
Ns | Standardwirkungsdauer | a |
f | Faktor | — |
Ė | elektrische Nennleistung (Motor) | kW |
L | Leckagemenge | l/min |
Δp | Betriebsdruckdifferenz | bar |
t | Volllaststunden | h/a |
Berechnungsformeln
Anrechenbare Einsparungen
Als anrechenbare Stromeinsparungen der Massnahme gilt die Differenz zwischen dem aktuellen und dem neuen jährlichen Stromverbrauch, welche über die Standardwirkungsdauer kumuliert ist. Um die natürliche Erneuerungs- und Optimierungsrate zu berücksichtigen, werden die anrechenbaren Stromeinsparungen mit einem Reduktionsfaktor f_eco von 0.75 reduziert. Die Standardnutzungsdauer beträgt 3 Jahre.
Optimierung Leckage (Pauschalansatz)
Pro behobene Leckage kann der Einsparfaktor f_eco,lk von 0.2% summiert werden. Der Einsparfaktor ist auf maximal 3% begrenzt.
Optimierung Leckage (Analyse)
Die Leckagemenge wird mit einem Leckagemessgerät gemessen. Die spezifische elektrische Leistung Ė_spez wird anhand des Betriebsdrucks bestimmt (4-15 bar, 5.12-10.1 kW/m³/min). Die Einzelmassnahme ist bei maximal 20% Einsparung begrenzt.
Netzoptimierung (Druckreduktion)
Eine 1 bar Reduktion des Betriebsdrucks kann eine Energieeinsparungen von 6% auslösen. Der Einsparfaktor f_eco,dp beträgt 6%. Die Einzelmassnahme ist bei maximal 20% Einsparung begrenzt.
Netzabschaltung
Die Leckageverluste über das gesamte Druckluftnetz betragen im Durchschnitt 15%. Der Einsparfaktor f_eco,ab beträgt 15%. Die Netzabschaltung kann manuell oder automatisch mit Zeitsteuerung erfolgen.
Beispiele und Szenarien
Leckageanalyse und Behebung: Eine Leckageanalyse für ein 8 bar Druckluftnetz wird durchgeführt und eine Leckagemenge von 250 l/min gefunden und behoben. Die Vollaststunden betragen 6'000 h/a bei einem jährlichen Stromverbrauch von 150'000 kWh/a.
Eingaben
250 l/min Leckage, 8 bar Netz
Pauschalansatz Leckagen: Es werden 25 mögliche Leckagen im Betrieb behoben. Der Leckageanteil wäre somit bei 5%, es werden aber max. 3% angerechnet bei einem jährlichen Stromverbrauch von 150'000 kWh/a.
Eingaben
25 Leckagen behoben (3% Faktor)
Drucksenkung: Der Betriebsdruck eines Druckluftnetzes wird um 2 bar gesenkt bei einem jährlichen Stromverbrauch von 300'000 kWh/a. Eine 1 bar Reduktion kann 6% Energieeinsparungen auslösen.
Eingaben
Senkung um 2 bar (12% Faktor)
Netzabschaltung: Der Druckluftkompressor wird neu durch eine Zeitschaltuhr am Wochenende und in der Nacht ausgeschaltet. Es werden 100% des Netzes getrennt für 3'500 h/a bei einem jährlichen Stromverbrauch von 300'000 kWh/a. Die Leckageverluste über das gesamte Druckluftnetz betragen durchschnittlich 15%.
Eingaben
Zeitschaltuhr (3'500 h/a, 100% Netz)
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