Hallo liebe Freunde von ALUP und herzlich willkommen zu einer neuen Folge von Lena wird´s wissen. Ich bin Lena und ich nehme euch heute mit in die spannende Druckluftwelt bei ALUP. Diesmal geht es um das Thema:
Energie- und Wärmerückgewinnung
Energieeffizienz und Kosteneinsparungen sind heutzutage wichtiger denn je. Bei der Erzeugung von Druckluft wird vergleichsweise viel Energie benötigt und bei der Komprimierung der Luft in Wärme umgewandelt. Deshalb ist es besonders wichtig, auf energieeffiziente Anlagen zu setzen und die Abwärme sinnvoll zu nutzen. Wie genau das funktioniert, erklärt uns in diesem Video ALUP Vertriebsleiter Stefan Holz.
Doch was genau versteht man eigentlich unter „Wärmerückgewinnung“?
Zunächst einmal muss man wissen, dass Kompressoren beim Verdichten von Luft etwa 95 % der Energie, die sie verbrauchen, in Wärme umwandeln. Von diesen 95 % kann man ca. 85 % für andere Bereiche nutzen. Wenn man also von der Wärmerückgewinnung spricht, meint man damit, dass die Wärmeenergie, die bei der Drucklufterzeugung entsteht, nicht einfach im Raum verpufft, sondern anderweitig genutzt wird.
Man kann die Energie zwar nicht in ihrer Ursprungsform Strom verwenden, aber die thermische Energie, also die Wärme, dennoch nutzbar machen. So verliert man statt 95 % nur ca. 15-28 % an Energie. Und das führt zu großen Kosteneinsparungen.
Um die thermische Energie zu nutzen, führt man die warme Abluft mittels Abluftkanal zu einem in der Nähe befindlichen Platz, wo man sie haben möchte. Außerdem kann man mithilfe eines Wärmetauschers Warmwasser erzeugen, welches beispielsweise in Sozialräumen oder zur Anhebung der Rücklauftemperatur im Heizkreis verwendet werden kann. Die Energie, die man sonst extra aufbringen müsste, wird durch die Nutzung der Wärmeenergie des Kompressors eingespart.
Viele unserer Schraubenkompressoren haben optional einen integrierten Wärmetauscher, der die Verwendung der Wärmeenergie besonders einfach macht. Mit ihnen kann man große Einsparpotenziale nutzen. Nimmt man beispielsweise einen Schraubenkompressor, der 11 kW verbraucht, erzeugt dieser während der Erzeugung von Druckluft etwa 7,5 kW reine Wärmeenergie. Wenn man bedenkt, dass ein Einfamilienhaus mit vier Personen im Durchschnitt rund 7-8 kW an Heizleistung benötigt, könnte man damit den Bedarf einer ganzen Familie decken. Mit nur einem Kompressor. Wenn man dieses Beispiel auf größere Anlagen hochrechnet, ist man schnell bei einem Vielfachen, also einer großen Menge an Energie, die man durch die Wärmerückgewinnung einsparen kann.
Durch das Weiterverwenden der Energie spart man nicht nur Energiekosten ein, sondern senkt dabei auch die Gesamtinvestitionskosten auf ein Minimum. Außerdem tut man gleichzeitig auch etwas für die Umwelt, indem man die Energie, die man verbraucht, effizient nutzt. Das verringert die CO2-Emissionen eines Unternehmens und unterstützt es so bei der Einhaltung seiner Klimaziele. Also quasi eine Win-Win-Win-Situation: Man spart Energie, Geld und tut dabei auch noch was Gutes.
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Tipps zur fachgerechten Installation eines Kompressors
Druckluft ist ein spannendes, aber komplexes Thema. Deshalb gibt uns ALUP Vertriebsleiter Stefan Holz in diesem Video wichtige Tipps zur fachgerechten Installation von Kompressoren.
1. Auf den Standort achten
Bei der Komprimierung von Luft entsteht viel Wärme. Deshalb sollte der Kompressorraum ausreichend groß sein, damit sich die Abstrahlwärme verteilen kann. Man sollte außerdem unbedingt darauf achten, dass genug Umgebungsluft in den Raum, in dem der Schraubenkompressor steht, herein und heraus kann. Besonders wichtig ist, dass die durch die Erzeugung von Druckluft entstandene Wärme aus dem Raum herausgeleitet werden kann. Das geht am besten über einen einfachen Abluftkanal. Optimal ist also ein Standort, an dem die Luft gut zirkulieren kann und von dem man die Kompressionswärme gut wegleiten kann.
2. Kondensatablass und Kondensataufbereitung von Anfang an mit einplanen
In diesem Video haben wir dir gezeigt, wie viel Wasser, Schmutz und Öl bei der Herstellung von Druckluft entsteht. Damit das nicht alles im Druckluftnetz landet, sollte man sich schon vor der Installation Gedanken darüber machen, wie man das Kondensat handhaben möchte. Mit einem kleinen Helfer, dem automatischen Kondesatableiter, muss man sich um dieses Thema später keine Sorgen mehr machen.
Bekanntermaßen führt Kondensat zu Verschleiß und Schäden im Druckluftsystem. Das durch die Druckluftaufbereitung herausgefilterte Kondensat wird durch den Kondensatableiter zum OWS befördert (hier geht´s zum OWS-Video). Durch den Einsatz von Druckluftaufbereitung und Kondensatableitern wird der Wartungsaufwand der gesamten Anlage verringert und Produktionsstillstände können vermieden werden.
Der LD 101 ist ein sogenannter kapazitiver Kondensatableiter, das heißt, er lässt nur dann Kondensat ab, wenn es notwendig ist. Mit ihm entweicht nur das Kondensat, aber keine Druckluft. So spart der LD 101 beim Ableiten des Kondensats Energie ein.
3. Immer vom Fachmann beraten lassen.
Unsere Druckluftexperten bei ALUP sind nur einen Anruf weit entfernt und kommen gerne mit ihrem Messequipment vorbei. Gemeinsam mit unseren Kunden finden wir immer die passende Lösung für Ihr Druckluftsystem.
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Welche Vorteile bringt eine zentrale Steuerung?
Die meisten Druckluftanlagen bestehen aus mehr als einem Kompressor. Verschiedene Kompressoren teilen sich also die Aufgabe der Druckluftherstellung. Wie die Maschinen dabei optimal zusammenarbeiten können und welche Vorteile eine zentrale Steuerung bringt, besprechen wir heute mit ALUP Vertriebsleiter Stefan Holz.
Wenn man mehrere Schraubenkompressoren in Betrieb hat, sollte man diese durch mit einer übergeordneten Steuerung aufeinander abstimmen. Zum Beispiel, indem Maschine 1 die Grundversorgung übernimmt und Maschine 2 Bedarfsspitzen abdeckt. Hier muss man jedoch aufpassen, dass man die Laufzeiten der Kompressoren immer wieder anpasst, damit beide ähnlich viele Betriebsstunden und damit eine ähnliche Abnutzung vorweisen. Tut man dies nicht, kann es passieren, dass die Lebensdauer der Kompressoren sehr unterschiedlich ausfällt und die Wartungsintervalle nicht gleich sind, was zu unnötigen zusätzlichen Serviceeinsätzen führt. Es ist daher sinnvoll, wenn sich die Kompressoren im Wochenintervall abwechseln.
In der Praxis werden die Laufzeiten der Schraubenkompressoren selten in so kurzen Abständen gewechselt, was zum frühzeitigen Verschleiß der Maschinen führt. Deshalb empfiehlt es sich, eine zentrale Steuerung für alle Schraubenkompressoren zu nutzen. Das lohnt sich bereits beim Einsatz von nur zwei Kompressoren, denn die übergeordnete Steuerung steuert nicht nur die Laufzeiteneffizienz und -intelligenz, sondern kann sogar eine Kostenersparnis von 10-20 % bringen. Durch den Ausgleich der Betriebsstunden nutzen sich die Kompressoren zudem gleichmäßig ab und halten bis zu 20 % länger. Darüber hinaus optimiert die zentrale Steuerung die Wartungszyklen der Maschinen. In der Regel amortisieren sich die Kosten für eine zentrale Steuerung innerhalb eines Jahres.
Aber wie genau funktioniert die Steuerung?
Unsere zentrale Steuerung funktioniert also wie ein großes Gehirn, das den Kompressoren, also dem Herzen der Druckluftanlage, sagt, wie sie am besten arbeiten sollen. Im Grunde stimmt sie die Kommunikation der einzelnen Kompressoren aufeinander ab. Das heißt, sie steuert, welcher Kompressor wann und wie arbeitet.
Die übergeordnete Kompressor-Steuerung wird dafür einfach vor Ort mittels Kabel an die Schraubenkompressoren angeschlossen und optimiert dann die Drucklufterzeugung. Mit unserem Messsystem ermitteln wir den Bedarf, erstellen ein passendes Energiekonzept und nehmen in Abstimmung mit unseren Kunden die entsprechende Programmierung der Steuerung vor. Ist sie einmal installiert, lernt die Steuerung kontinuierlich und trägt so zur weiteren Optimierung der Druckluftanlage bei.
Die zentrale Steuerung erleichtert den Alltag, spart bares Geld ein und optimiert sogar die Anlagen. Einfach genial!
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Wozu benötige ich einen Öl-Wasser-Trenner?
Viele Schraubenkompressoren sind ölgeschmiert. Das führt dazu, dass sich das Öl auch im Kondensat wiederfindet. Wie ich das Öl von dem Kondensat trenne und warum das so wichtig ist, klären wir heute mit ALUP Vertriebsleiter Stefan Holz.
Stefan hat einen OWS 18, einen unserer Öl-Wasser-Trenner, als Anschauungsmaterial mitgebracht. Mithilfe dieses Geräts kann man das Kondensat, das bei ölgeschmierten Schraubenkompressoren aus einem Gemisch aus Öl und Wasser besteht, trennen.
Zurück bleiben zum einem das Öl, das umweltgerecht entsorgt werden muss, und das Wasser, das mit unserem OWS so sauber wird, dass man es problemlos über die Kanalisation abführen kann.
Wer sein Kondensat nicht aufbereitet und einfach in den Ausguss leert, verschmutzt die Umwelt und verstößt damit in Deutschland gegen das Wasserhaushaltsgesetz. Wer einen solchen Gesetzesverstoß begeht, muss mit empfindlichen Geldstrafen bis hin zu einer Gefängnisstrafe rechnen. Deshalb ist es immer eine gute Idee, einen OWS zu nutzen.
Doch wie funktioniert der OWS von ALUP? Zunächst einmal mit reiner Physik, genauer dem Prinzip der statischen Trennung. Das Wasser, das bei der Verdichtung von Luft entsteht, vermischt sich während des Verdichtungsprozesses mit dem Öl, das die Schraubenkompressoren schmiert. So entsteht ein in aller Regel statisch trennbares Öl-Wasser-Gemisch. Da Öl eine geringere Dichte als Wasser aufweist, setzt sich das Öl oben ab und das Wasser bleibt unten.
Der OWS besteht aus zwei Behältern. Darin werden Öl und Wasser statisch getrennt. Im ersten Behälter unseres OWS befindet sich das Öl-Wasser Gemisch, also das Kondensat des Kompressors. Das Wasser, das sich unten sammelt, steigt über ein Steigrohr hoch in einen Aktivkohlefilter. Dort werden auch feinste Öltröpfchen, die im Wasser zurückbleiben können, gebunden und herausgefiltert. Das Öl, das oben auf dem Wasser schwimmt, ist zu dickflüssig, um durch das Steigrohr zu kommen. Es bleibt deshalb im ersten Behälter zurück. Das gereinigte Wasser kann dann ganz normal über den Abfluss entsorgt werden und die Kartusche mit der Aktivkohle muss etwa einmal im Jahr ausgetauscht werden. Das abgeschiedene Öl wird von unseren Servicetechnikern bei der jährlichen Wartung entfernt und anschließend fachgerecht und umweltfreundlich entsorgt.
Beim Einsatz eines OWS sollte man verschiedene Dinge beachten. So sollte man zum Beispiel alle 2 Wochen kontrollieren, ob das Wasser auch so sauber ist, wie es sein sollte. Dies macht man über die Referenzprobe. Außerdem muss man beim Einsatz eines OWS immer darauf achten, dass er immer auf die Leistung des Kompressors ausgelegt ist. Auch das verwendete Öl im Schraubenkompressor muss berücksichtigt werden, um den passenden Filter zu finden. Deshalb sollte man sich stets an einen Fachmann wenden.
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Warum benötige ich Druckluftfilter?
Druckluftfilter gibt es in vielen verschiedenen Ausführungen und Größen. Was sie alle gemeinsam haben, und wie genau sie funktionieren, kläre ich in diesem Video mit unserem ALUP Vertriebsleiter Stefan Holz.
Wie wir bereits im letzten Video festgestellt haben, gelangen Schmutz, Öl und auch Wasser ohne Aufbereitung ins Druckluftnetz und verursachen dort erhebliche Schäden. Ein Trockner entfernt die Feuchtigkeit aus der Druckluft, für Öl und feste Partikel benötigt man entsprechende Filter.
Meist sieht man Filter nur von außen, deshalb wagen wir diesmal einen Blick ins Innere des Druckluftfilters und sehen uns an, wie er aufgebaut ist. Das Einschubelement dichtet den Filter ab. An seiner Farbe kann man außerdem die Filtrationsstufe erkennen. In unserem Video ist das ein C144 mit einem Abscheidegrad von 99,9%. Dieser Zylinder aus Edelstahl gibt dem Filter die nötige Form und Stabilität. Im Filter befindet sich das eigentliche Filtervlies. Es hat abhängig vom Abscheidegrad eine unterschiedliche Dichte und somit Durchlässigkeit. Durch die Fächerung des Vlieses wird seine Oberfläche vergrößert und es kann noch mehr Schmutz herausfiltern. Eine besondere Schicht im Filter sorgt dafür, dass nicht nur Staub, sondern auch Öl aus der Druckluft entfernt wird. Den Abschluss des Filters bildet wieder eine farbige Verschlusskappe.
Doch was läuft im Filter genau ab? Nimmt man ein Vlies und bestreut es mit einem bunten Pulver, kann man die Funktionsweise daran gut erkennen. Das Vlies ähnelt dem Inneren des Filters. Und das Pulver steht stellvertretend für den Schmutz in einer Produktionshalle. Dieser Schmutz ist überall in der Luft, die ein Kompressor ansaugt. Wir können ihn im Alltag nur nicht so genau sehen, weil er zu fein ist. Wenn der Kompressor nun Luft zum Verdichten ansaugt, gelangt der Schmutz in die Maschine und das System und verursacht dort nach und nach Schäden. Der Filter hat verschiedene Schichten, die die Partikel daran hindern, in den Kompressor und das Druckluftnetz zu kommen. So bleibt der ganze Schmutz, der sich auf dem Vlies sammelt, wo er hingehört: nämlich draußen. Und wenn der Filter voller Schmutz ist, wird er einfach ausgetauscht. Das geht mit unseren ALUP-Kartuschen ganz einfach, schnell und sauber.
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Wie funktioniert ein Kältetrockner?
Die Druckluftaufbereitung ist ein sehr spannendes Thema, bei der uns ALUP Vertriebsleiter Stefan Holz mit seinem gesamten Know-how zur Verfügung steht. In diesem Video erklärt er uns, wie unser ADQ-Kältetrockner der neusten Generation funktioniert.
Der Trockner wird nach dem Kompressor installiert und kühlt die warme Druckluft mittels Kühlmittel auf ca. 3 °C herunter, um den sogenannten Drucktaupunkt von 3 °C zu erreichen. Dies geschieht in zwei Phasen. Zuerst strömt die Druckluft durch den Luft/Luft-Wärmetauscher. Hier fallen bereits 70 % des enthaltenen Wasserdampfes als Kondensat aus, da die bereits durch den Kältetrockner gekühlte Luft die neu einströmende Luft weiter kühlt. In Phase zwei wird im Kältemittel/Luft –Wärmetauscher die Luft bis nahe 0° C heruntergekühlt. Das ausfallende Kondensat wird von dem Übergang zur ersten Kühlphase abgeleitet.
Natürlich benötigt man nicht immer einen Kältetrockner, aber in den meisten Anwendungsfällen lohnt sich der Einsatz eines Trockners. Warum, erklären wir in diesem Beispiel:
Wir nehmen einen herkömmlichen Schwamm, der unsere Umgebungsluft darstellen soll. Diese enthält Feuchtigkeit und Schmutzpartikel, daher machen wir den Schwamm etwas nass. Wenn man ihn nun zusammendrückt, wird das nicht komprimierbare Wasser ausgeschieden und es entsteht ein Wasser-Schmutz Gemisch, das aus dem Schwamm herausgedrückt wird. Bei ölgeschmierten Kompressoren kämen hier noch die Verunreinigungen durch das Öl hinzu, es entstünde ein Öl-Wasser Gemisch.
Ohne die Aufbereitung durch den Kältetrockner, würden die Feuchtigkeit, der Schmutz und das Öl im Druckluftnetz landen. Das kann zu großen Schäden führen, denn Feuchtigkeit und Schmutz sind Gift für ein Druckluftsystem. Sie verringern die Lebenszeit aller Maschinen und gehen zulasten der Produktionssicherheit.
Außerdem verbessert sich durch eine Druckluftaufbereitung die Qualitätsklasse der Druckluft und damit auch die Anwendung. Je sauberer die Druckluft ist, desto besser funktionieren die nachgeschalteten Geräte.
Druckluftaufbereitung lohnt sich also richtig!
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Warum benötige ich eine Druckluftaufbereitung?
Auch diesmal wieder stellt sich ALUP Vertriebsleiter Stefan Holz meinen Fragen.
Nachdem er sein Wissen über Kompressoren und die Erzeugung von Druckluft bereits mit uns geteilt hat, sprechen wir in diesem Video über die Aufbereitung von Druckluft.
Unsere atmosphärische Luft ist ein Gemisch aus größten Teils Stickstoff und Sauerstoff sowie einigen kleinen weiteren Bestandteilen. Wir haben aber in der Luft, die uns umgibt, auch immer eine gewisse Luftfeuchtigkeit und Schmutzpartikel, die auf keinen Fall in die Druckluft gelangen sollten.
Denn der Schmutz und das Wasser gelangen sonst mit der Druckluft ins Rohrleitungssystem und beschädigen das gesamte Druckluftnetz. So entstehen Druckverluste und Leckagen. Außerdem können durch die Verunreinigungen auch die Maschinen, also die Endverbraucher, Schaden nehmen. Sie bringen dann nicht mehr die optimale Leistung, verschleißen deutlich schneller oder fallen sogar ganz aus.
Die Verschmutzung sieht man später auch an den Endprodukten. Wenn man zur Herstellung von Luftpolsterfolie zum Beispiel nicht aufbereitete Druckluft verwenden würde, würden die Schmutzpartikel die Luftpolster zerstören oder das darin enthaltene Wasser würde sich in den Kammern sammeln. Der Nutzen der Folie wäre nicht mehr gegeben.
Die Druckluftaufbereitung ist also wichtig, um die Maschinen, das Druckluftnetz, die Verbraucher und nicht zuletzt das Endprodukt zu schützen. So sorgen in unserem Beispiel ein Druckluftfilter und ein Drucklufttrockner dafür, dass die Luftpolsterfolie eingesetzt werden kann, wie wir es gewohnt sind. Wie wichtig ist euch die Aufbereitung eurer Druckluft? Schreibt mir gerne!
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Wie ist ein Schraubenkompressor aufgebaut
Heute schauen wir uns gemeinsam mit unserem ALUP-Vertriebsleiter Stefan Holz das Innenleben eines Schraubenkompressors – hier eine Allegro 23 – an. Die Luft gelangt über den Luftfilter durch den Ansaugregler in das Verdichter-Element. Dieses wird von einem Elektromotor angetrieben und ist dafür verantwortlich, dass die atmosphärische Luft von außen in den Kompressor kommt.
Im Verdichter-Element befinden sich zwei Rotoren, die sich in entgegengesetzte Richtungen drehen. Dadurch wird die Luft zusammengedrückt und komprimiert.
Bei diesem Prozess entsteht viel Wärme, die durch das Öl, das die Schrauben umgibt, wieder gesenkt wird.
Die komprimierte Luft, die mit dem Öl versetzt ist, wird in den Öl-Separator geleitet, wo Luft und Öl durch Zentrifugalkraft getrennt werden. Das Öl setzt sich in Tröpfchen ab und läuft nach unten, gelang so in den Ölkühler und wird dort herunter gekühlt, bevor es wieder in den Ölkreislauf eingespeist wird.
Die größtenteils vom Öl befreite Druckluft aus dem Öl-Separator gelangt währenddessen über das Mindestdruckhalteventil durch eine Leitung in den Luftkühler. Dort wird die Druckluft gekühlt, ehe sie den Kompressor verlässt. Nun kann die erzeugte Druckluft je nach Anwendungsfall weiterverarbeitet werden.
Um aus der Luft, die sich um uns herum befindet, Druckluft zu erzeugen, sind viele kleine Prozesse notwendig. Ich finde das superspannend und sehr interessant. Was sagt ihr dazu? Schreibt mir gerne!
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Wie wähle ich den passenden Kompressor aus?
Heute steht mir wieder unser Vertriebsleiter Stefan Holz zur Seite. Er erklärt uns, worauf man bei der Wahl eines Kompressors achten sollte. Zuerst muss immer der Druckluftbedarf ermittelt werden. Das ist sehr wichtig und gleichzeitig nicht immer einfach. Dabei ist es wichtig, zu wissen, ob und wie viel Druckluft an wie vielen Druckluftentnahmestellen gebraucht wird. Darüber hinaus sollte man berücksichtigen, wo welche Verbraucher eingesetzt werden und in welchen Zeiten dies geschieht. Und wie viele Mitarbeiter gleichzeitig Druckluft benötigen.
Am besten verlässt man sich immer auf einen Fachmann und lässt sich im Einzelfall beraten. Warum das so ist, erklärt Stefan anhand des folgenden Beispiels:
„Wenn ich bei mir im Nachbarort zum Autoschrauber gehe, der am Tag nur drei Reifenwechsel und ein paar Ausblasarbeiten ausführt, würde ich ihm immer einen Kolbenkompressor empfehlen. Dieser Kunde benötigt sporadisch über kurze Zeit Druckluft. Wenn ich aber zu einer großen Kfz-Werkstatt gehe, wo mehr als 40 Autos die Reifen gewechselt bekommen und noch einige Reparaturarbeiten hinzukommen, benötigt der Kunde eher einen Schraubenkompressor. Dieser ist die erste Wahl, wenn man im Alltag kontinuierlichen Bedarf an Druckluft hat“.
Bei der Druckluft kommt es also nicht auf die Größe, sondern auf den Druckluftbedarf an.
Ein Kompressor sollte immer bedarfsgerecht ausgelegt sein.
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Was ist Druckluft?
Mein heutiger Gast ist kein geringerer als unser Vertriebsleiter Stefan Holz. Er hat fast 15 Jahre Erfahrung im Druckluftbereich und hat daher auf jede meiner Fragen eine Antwort. In diesem Video erklärt uns Stefan, wie die Luft in einen Kompressor gesaugt und dort durch ein Schraubenelement oder einen Kolben komprimiert wird. Dabei wird die Luft von ihrem ursprünglichen Volumen auf ein wesentlich kleineres Volumen reduziert, wodurch Druckluft entsteht. Diese kann nun in einen Druckluftbehälter geleitet und dort gespeichert werden. Von dort kann die Energie in der Druckluft jeder Zeit abgerufen werden. Eine direkte Verwendung der Druckluft ist natürlich auch möglich.
Nun, da wir wissen, was es mit der Druckluft auf sich hat, können wir im nächsten Video darüber sprechen, wie man den richtigen Kompressor für seinen individuellen Bedarf findet.
Eure Lena