Der Stromverbrauch einer Temperieranlage hängt viel weniger von der Heizung ab, als man annimmt, sondern viel mehr davon die Pumpe und wie sie reguliert wird. Das ist die gute Nachricht: Hier können Sie handeln. In diesem Artikel erklären wir, wovon der Verbrauch eines Temperiergeräts abhängt, welche fünf Hebel die größten Einsparungen bringen und wie Sie die Rendite Ihrer eigenen Anlage anhand Ihrer Daten und nicht anhand einer Broschüre berechnen.
In einer Spritzgießanlage ist die thermische Kontrolle der Form meist einer der größten Stromverbraucher, der unbemerkt bleibt. Umwälzpumpen laufen viele Stunden am Tag, oft kontinuierlich auf Hochtouren, unabhängig davon, ob der Prozess dies erfordert oder nicht. Dort konzentriert sich die Verschwendung und damit auch die Chance.
Wie viel Energie verbraucht ein Temperiergerät?
Der Verbrauch hängt vor allem von der Leistung der Pumpe und deren Regelung ab und nicht von der Heizung, die nur dazu dient, den Sollwert zu erreichen und Verluste auszugleichen. Eine Pumpe mit fester Drehzahl liefert immer die gleiche Durchflussrate und den gleichen Druck, unabhängig davon, ob dies durch den Prozess gerechtfertigt ist oder nicht, und dieser Überschuss wird zu Strom- und Wärmeverschwendung, die dann abgeführt werden muss. Durch die Reduzierung dieses Grundverbrauchs lohnt sich die Investition in effiziente Geräte.
Die fünf Hebel zum Energiesparen
Die Ausrüstung ist die Basis, aber die wirkliche Ersparnis ergibt sich aus der Kombination mehrerer Maßnahmen. Das sind die fünf, die das meiste Gewicht haben.
1. Pumpe mit variabler Geschwindigkeit
Im Vergleich zu einer Pumpe mit fester Drehzahl passt eine geregelte Pumpe Durchfluss und Druck an die Anforderungen jedes Prozesses an. Da die aufgenommene Leistung mit zunehmender Geschwindigkeit stark ansteigt, führt eine Reduzierung der Drehzahl auf das unbedingt erforderliche Maß zu einer überproportionalen Verbrauchsreduzierung. Bei den meisten Installationen ist es der Hebel mit der größten Wirkung.
2. Korrekte Größe und Durchfluss
Eine Überdimensionierung der Ausrüstung oder die Förderung von mehr Durchfluss als nötig führt nicht zu einer Verbesserung des Bauteils und erhöht vielmehr den Verbrauch. Das Ziel besteht darin, die richtige Strömungsgeschwindigkeit zu erreichen, um ein turbulentes Regime in der Form zu erreichen und diese aufrechtzuerhalten Temperatursprung zwischen Vor- und Rücklauf innerhalb der Toleranz. Weder mehr noch weniger.
3. Die Wahl der Flüssigkeit und des Systems
Wann immer die Temperatur es zulässt, ist die Arbeit mit Wasser effizienter als die Verwendung von Öl, da Wasser die Wärme besser überträgt. Bei MARSE fertigen wir Temperiergeräte – auch Thermoregulatoren oder TCU genannt – Wasser mit offenem Tank, Druckwasser direkte und indirekte Heizung und Öl mit Tank oder geschlossenem Kreislauf, und zwar genau so, dass jeder Prozess das effizienteste System für seinen Bereich nutzt und nicht ein überschüssiges. Ein System mit einem geringen Volumen an zirkulierender Flüssigkeit benötigt auch weniger Energie zum Heizen und Kühlen. Wenn Sie zwischen dem einen und dem anderen zögern, haben Sie es entwickelt Wasser oder Thermoöl: So wählen Sie die Flüssigkeit aus.
4. Strömungsverteilung nach Kreisläufen
Durch die Verteilung und Überwachung des Durchflusses nach Zonen der Form kann jeder Kreislauf auf ausgewogene Weise gespeist werden und in vielen Fällen mit einem einzigen Gerät bedient werden, wofür früher zwei erforderlich waren. Unsere Lösungen Mehrkreisverteilung und von Durchflussüberwachung Dafür sind sie konzipiert: weniger Anlagenbetrieb, gleiche Prozesskontrolle und geringerer Verbrauch.
5. Schläuche kürzen und isolieren
Durch die Platzierung des Temperiergeräts in der Nähe der Maschine verringert sich die Rohrlänge und damit der Widerstand, den die Pumpe überwindet, sowie die Wärmeverluste an die Umgebung. Die Isolierung wiegt umso mehr, je höher die Temperatur der Flüssigkeit ist: Ab einem bestimmten Punkt nehmen die Verluste durch die Schläuche stark zu und ihre Isolierung ist kein Detail mehr.
Wie viel können Sie sparen? Ein anschauliches Beispiel
Die folgende Berechnung ist ein Richtbeispiel mit branchenüblichen Werten, keine garantierte Zahl. Jede Installation muss vermessen werden. Nehmen wir einen Prozess bei mittlerer Temperatur an, bei dem durch die Umstellung auf eine Pumpe mit variabler Drehzahl, die richtige Dimensionierung des Durchflusses und die Reduzierung der Verteilungsausrüstung der Stromverbrauch des Systems von etwa 4 kW auf weniger als 1 kW sinkt, also etwa 3,5 kW weniger.
Bei einem Dreischichtbetrieb in der Größenordnung von 6.000 Stunden pro Jahr und einem Strompreis von ca. 0,17 €/kWh läge die Einsparung bei ca 3.570 € pro Jahr und Team. In Anlagen mit vielen gleichen Anlagenteilen vervielfachen sich diese Einsparungen. Mit diesen konkreten Zahlen ist die Rendite schnell, aber es lohnt sich darauf zu bestehen: Die Amortisationszeit hängt vom Preis, den Sie für die Energie zahlen, Ihren tatsächlichen Betriebsstunden und dem Startpunkt Ihrer Anlage ab. Es gibt keine universelle Figur.
So berechnen Sie Ihre eigene Rendite
Die Formel ist einfach und Sie können sie auf Ihre realen Daten anwenden:
- Jährliche Ersparnis (€) = Leistungsdifferenz in kW (vorher − nachher) × Betriebsstunden pro Jahr × Preis pro kWh
- Rückgabefrist (Jahre) = Investition ÷ jährliche Ersparnis
Damit die Berechnung zuverlässig ist, ist dies erforderlich messen Den tatsächlichen Verbrauch vorher und nachher nicht schätzen, denn die Unterschiede zwischen einer Festpumpe bei Volllast und einer geregelten Pumpe sind meist größer als erwartet. Dieser Ansatz passt zu dem, was wir in erklären reduzierte Gesamtbetriebskosten: Was zählt, ist nicht der Anschaffungspreis, sondern was das Gerät während seiner gesamten Lebensdauer kostet.
Die Ersparnis endet nicht bei der Stromrechnung
Die Reduzierung des Verbrauchs bringt Vorteile mit sich, die nicht auf der Rechnung erscheinen, aber trotzdem zählen. Geräte, die nicht unter Volllast arbeiten, erleiden weniger Verschleiß, was ihre Nutzungsdauer verlängert und den Wartungsaufwand reduziert. Eine kontrollierte und stabile Durchflussrate verbessert die Wiederholbarkeit des Prozesses und damit die Qualität des Teils und des Abfalls. Und weniger Verbrauch bedeutet weniger damit verbundene Emissionen, was in Nachhaltigkeitsstrategien sowie in Kunden- und Auditanforderungen immer relevanter wird. Insgesamt gehen Energieeffizienz und Prozesssicherheit Hand in Hand.
Häufig gestellte Fragen
Wie lange dauert es, ein effizientes Temperiergerät zu bezahlen?
Sie hängt vom vermiedenen Verbrauch, den Betriebsstunden und dem Energiepreis ab, daher gibt es keinen für alle gültigen Wert. Bei Installationen, bei denen von Pumpen mit fester Drehzahl auf moderne Geräte mit ausreichender Größe umgestellt wird, erfolgt die Rendite in der Regel schnell. Der einzig richtige Weg, dies herauszufinden, besteht jedoch darin, den Verbrauch vorher und nachher zu messen und die Einsparformel mit Ihren eigenen Daten anzuwenden.
Was spart am meisten bei einem Temperaturkontrollsystem?
In den meisten Fällen ist es die Pumpe mit variabler Drehzahl, da die Leistungsaufnahme mit der Drehzahl stark zunimmt und die Anpassung an die erforderliche Fördermenge den Verbrauch überproportional senkt. Anschließend erfolgt die richtige Dimensionierung und Gerätereduzierung durch Strömungsverteilung.
Verbraucht ein Wasser- oder Öl-Temperiergerät mehr?
In seinem Arbeitsbereich überträgt Wasser die Wärme besser und verbraucht in der Regel weniger. Daher ist es ratsam, Wasser in einem Tank oder unter Druck zu verwenden, wann immer die Prozesstemperatur dies zulässt, und das Öl für Temperaturen aufzubewahren, die Wasser nicht erreicht.
Hilft es, die Schläuche zu isolieren?
Ja, insbesondere bei hohen Temperaturen, wo die Wärmeverluste durch die Schläuche schnell ansteigen. Durch die Verkürzung der Zeiträume durch Platzierung der Ausrüstung in der Nähe der Maschine und deren Isolierung werden Verluste und Belastung der Pumpe reduziert.
Kann ich die Anzahl der Temperiergeräte in meiner Anlage reduzieren?
In vielen Fällen ja. Mit einer angemessenen Strömungsverteilung und -überwachung können, wofür früher mehrere Geräte erforderlich waren, eine ausgewogene Versorgung und Steuerung erfolgen, wodurch die Stabilität des Prozesses aufrechterhalten und der Gesamtverbrauch gesenkt wird.
Sollen wir Ihre Ersparnisse berechnen?
Bei MARSE stellen wir seit 1978 Wasser- und Öl-Temperiergeräte her und haben mehr als 80.000 Einheiten in mehr als 70 Ländern installiert. Wenn Sie wissen möchten, wie viel Sie bei Ihrer Anlage einsparen können, teilen Sie uns Ihren Prozess, die Betriebsstunden und Ihren aktuellen Verbrauch mit und wir helfen Ihnen, die Rendite anhand Ihrer Zahlen abzuschätzen.
Sprechen Sie mit einem MARSE-Techniker oder schreiben marse@marse.es.
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