35% Energieersparnis mit Frequenzumrichter

Gasbrenner mit drehzahlgeregeltem Gebläsemotor

35% Energieersparnis mit  Frequenzumrichter: Gasbrenner mit drehzahlgeregeltem  Gebläsemotor

Dipl.-Ing. Thomas Wünsch, Geschäftsführer
Bei Gasbrennern mit Brennstoff-Luft-Kopplung liefert ein motorbetriebenes Gebläse die für den jeweiligen Betriebszustand benötigte Luftmenge. Die konventionelle Lösung allein mit Drosselung der Verbrennungsluft über eine Luftklappe hat sich bewährt, lässt jedoch an Wirtschaftlichkeit zu wünschen übrig. Alternative Wege beschreitet Riello mit per Frequenzumrichter drehzahlgeregelten Gebläsen. Damit erzielt der Anwender Einsparungen des elektrischen Energieverbrauchs von bis zu 35%.

KONVENTIONELL: DIE LUFTDROSSELKLAPPE

Ändert sich die abgeforderte Leistung des Brenners zum Beispiel im modulierenden Betrieb von Voll- auf Teillast, muss die Luftzufuhr im möglichst genauen Verhältnis zum verminderten Brennstoffverbrauch gedrosselt werden. Je größer das Modulationsverhältnis des Gasbrenners, desto größer muss demnach die Variationsbreite der regelbaren Verbrennungsluftmenge sein. Die naheliegende und herkömmliche Lösung dafür bildet die Luftdrosselklappe. Mit diesem auch bei Fahrzeugmotoren bewährten Prinzip wird die Luftzufuhr an das modulierende Verhalten des Brenners gekoppelt.

Auch am unteren Ende der Teillast mit gedrosselter Luftzufuhr arbeitet der Gebläsemotor bei herkömmlichen Systemen mit Normaldrehzahl, und Energie geht verloren. Bei Gasbrennern im größeren Leistungsbereich mit langer Laufzeit, für die Teillast ein häufiger Zustand ist, gelten diese Verluste als nicht hinnehmbar.

INTELLIGENTE GEBLÄSETECHNIKLÖSUNGEN REDUZIEREN DEN STROMVERBRAUCH

Ein alternativer Ansatz, der für alle Brennstoffvarianten gilt, sind Gebläse mit speziell optimierter Konstruktion des Laufrades. Es ist präzise mit dem Gehäuse abgestimmt, die Leitschaufeln sind rückwärts gekrümmt. Riello fand die optimierte aerodynamische Gestaltung, mit Hilfe eigens entwickelter Simulationssoftware, und setzt sie in den Baureihen RL/RS/RLS, Abb.3, und Modubloc standardmäßig ein. Gegenüber traditioneller Gebläsetechnik können solche Hochleistungsgebläse die elektrische Leistungsaufnahme um bis zu 30 % herabsetzen. Hinzu kommt die Reduktion des Geräuschpegels vor allem bei Volllast.

DREHZAHLREGELUNG MIT FREQUENZUMRICHTER

Gebläse mit variabler Motordrehzahl können diese Vorzüge noch steigern. Mit angepasster Drehzahl verbraucht der Gebläsemotor nur den tatsächlich benötigten elektrischen Strom – analog der Modulation des Brenners, die genau die von der Anlage benötigte Wärmemenge bereitstellt.

Das Einsparpotenzial steigt mit wachsender Brennerleistung. Zwischen 2,5 und 10 MW ergibt sich ein besonders günstiges Verhältnis von Investitionskosten zu Betriebskostenersparnis bzw. schnelle Amortisation.

Bei drehzahlgeregelten Gebläsen verändert ein Frequenzumrichter die Frequenz des elektrischen Drehfeldes, beeinflusst so die Drehzahl und damit direkt die Förderleistung des Gebläses. Das Signal dazu empfängt der Frequenzumrichter vom elektronischen Feuerungsmanager des Brenners. Er errechnet aus allen vorliegenden Informationen und dem Modulations-Sollzustand den Frequenz- Sollwert. Über eine zusätzliche Istwert-Erfassung der Drehzahl am Gebläsemotor überwacht der Feuerungsmanager die Einhaltung des Sollzustandes.

Den Modulations-Steuerbefehl erhält der Feuerungsmanager aus dem Leistungsregler der Anlage. Optional übernimmt das bei den Brennern der Ausführung mit integrierter PID-Regelfunktion auch der elektronische Verbundregler.

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