more space for solutions. pump efficiency in …21 i ksb nederland bv rob van roijen 2011...
TRANSCRIPT
1 I KSB Nederland BV Rob van Roijen 2011
More space for solutions.
Pump efficiency in datacentersRob van Roijen
2 I KSB Nederland BV Rob van Roijen 2011
KSB is een leidende aanbieder van pompen, appendages, systeem-oplossingen en service.
Ons merk staat voor kwaliteit, competentie, zekerheid en internationalteit.
Concern en merk KSB
Over ons
Maximaal uitnutten van potentieom energie te besparen bij het gebruik van centrifugaal pompen
4 I KSB Nederland BV Rob van Roijen 2011
Overige 2%
Verkeer 24%
INDUSTRIE 42%
Landbouw 2%
Woningen 30%
Stroomverbruik in de EU
Andere 32%
POMPEN 30%
Perslucht, koeling,compressoren 24%
Ventilatoren 14%
Stroomverbruik in de industrie
De industrie verbruikt met afstand de meesteelektrische energie.Binnen de industrie zijn pompen de grootsteenergieverbruikers
Stroomverbruik
5 I KSB Nederland BV Rob van Roijen 2011
Energiekosten bedragen ca. 30% van de totale kosten
Middelgrote industriepomp
Gangbare kostenverdeling over 10 jaar
Onderhoud
Investering
Energie
Overige
6 I KSB Nederland BV Rob van Roijen 2011
Bij aanschaf van pompen is de weging van deFactoren energie, onderhoud en investeringbeslissend
Wie minder investeren wil moet rekeninghouden met hogereenergie- en onderhoudskosten
Omgekeerd houdt dat in:Hoe geringer het energieverbruik des te hogerde inverstering.Op lange termijn is dit de gunstigste en meestefficiente oplossing.
Aanschaf op basis van Life cycle cost (TCO)
Onderhoud
Energie
Investering
7 I KSB Nederland BV Rob van Roijen 2011
Het van hart elke centrifugaalpomp: de waaier
8 I KSB Nederland BV Rob van Roijen 2011
De Q/H-Curve
9 I KSB Nederland BV Rob van Roijen 2011
20 40 Q [%]60 80 100
Grafiek: pomp- en vermogenscurve
Grondbeginsel ICapaciteits aanpassing met by-pass
Schema bypassregeling
� Toepassen van een bypassleidingparallel over een pomp
� Verdeling van volumestroom in benodigde- en bypasscapaciteit
� Terugvoeren van bypasscapaciteitnaar zuigzijde van de pomp
� Continu vollastbedrijfGeen vermogensbesparing!PW [%]
120
100
80
60
40
20
0
20 40 Q [%]
H [%]
160
140
120
100
80
60
40
20
060 80 100
Pompcurve
Systeemcurve(vollast)
B1
Constant asvermogen(geen besparing)
PW1
Systeemcurve(deellast)
B2
Opverschotopvoerhoogte
Benodigdeopvoerhoogte
Benodigde capaciteit Bypass volume
10 I KSB Nederland BV Rob van Roijen 2011
Grondbeginsel IICapaciteits aanpassing door smoren
Schema druk smoren
� Inbouw van een smoorafsluiter in de installatie (meestal aan de perszijde)
� Beïnvloeden van de systeemcurvedoor doelbewust de systeemdruk teverhogen
� Pomp draait bij constant toerental
Geringe vermogensbesparing in vergelijk met vollastbedrijf!
Grafiek: pomp- en vermogenscurve
20 40 Q [%]
H [%]
160
140
120
100
80
60
40
20
060 80 100
20 40 Q [%]
PW [%]
120
100
80
60
40
20
060 80 100
Pompcurve
Systeemcurve(vollast)
B1
Systeemcurve(deellast)
B2smoren
Overschotopvoerhoogte
Benodigdeopvoerhoogte
Vermogensbesparing
PW2
PW1
11 I KSB Nederland BV Rob van Roijen 2011
Grondbeginsel IIICapaciteits aanpassing door toerenregeling
� Doel is om exact de druk te leverendie voor het gewenste bedrijfspuntnodig is.
� Met reduceren van de capaciteit door het toerental te verlagen loopthet bedrijfspunt langs de systeemcurve van B1 naar B2. Er is een vermogensbesparing tot 60% haalbaar!
Grafiek: pomp- en vermogenscurveSchema van de toerenregeling
M~~~~~~
20 40 Q [%]
PW [%]
100
80
60
40
20
060 80 100
20 40 Q [%]
H [%]
160
140
120
100
80
60
40
20
060 80 100
50 %60 %
70 %
80 %
90 %
n = 100 %
Vermogens-besparing
P1
P2
Systeemcurve(vollast)
B1
Benodigde opvoerhoogte
B2
n = 100 %
90 %80 %
70 %
60 %50 %
12 I KSB Nederland BV Rob van Roijen 2011
Etanorm 32-200, waaier-∅ 209 mm
Grondbeginsel IVGrafische vergelijking smoorregeling en toerenregeling
P = ρ * g * Q * H ^ rode vlak
Systeem-curve bij smoren
Selectiepunt
Systeem-curve
60% ongebruikte
vermogensopname
bij vast toerental
13 I KSB Nederland BV Rob van Roijen 2011
Energy Efficiency by KSB
Energie efficiënt
„In hoogcomplexe systemenook de kleinste details tevinden, bevordert transparantie. Daarvoor zorgik.“
Dr. Falk SchäferSES System Efficiency Service
14 I KSB Nederland BV Rob van Roijen 2011
Maar weinig pompen worden in het optimum gebruikt
Bron: Projekt ReMain,
Meting aan 65 pompen,
21.05. – 10.06.2009
Bed
rijfs
uren
in h
.
Pompnummer
Belastingsgraad
Analyse van het systeem
De System EfficiencyService van KSB
15 I KSB Nederland BV Rob van Roijen 2011
Analyse van het systeem
Overzicht van de mogelijk potentie tot besparen
� KSB-adviseur bekijkt altijd het complete hydraulische systeem om de maximale besparingsmogelijkheden te identificeren
Systeem
ComponentenCa. 3,5%
Tot60%
Module
Tot10%
16 I KSB Nederland BV Rob van Roijen 2011
Energy Efficiency by KSB
Energie efficiënt
„Partnerschap betekent voormij, de klant te begrijpen, omhem de beste oplossing tekunnen bieden.“
Jürgen SchraffVerkoop Zuid-Duitsland
17 I KSB Nederland BV Rob van Roijen 2011
Selectie criteria
1. Component-niveau
2. Module-niveau
(Product-niveau)
3. Systeem-niveau
(Installatie-niveau)
� Beschikbaarheid van de installatie
� Energie efficiënt
� Technische geschiktheid
� Capaciteit
� Opvoerhoogte
� NPSH
� Toerental
� Rendement
� Levensduur
� Medium
� Temperatuur
� Locale eisen
� Voorschriften, geving
Zwaartepunt
18 I KSB Nederland BV Rob van Roijen 2011
Besparingspotentieel benutten bij de pompselectie
Elektromotorentot 45%
overgedimensioneerd
De actuele analyse toont aan:
Veel pompen worden te ruim gedimensioneerd.Het gevolg: verslechtering van de efficiency van de
totale installatie
Werkwijze tijdens de selectie
Pompselectie
Q en H behoefte van de installatie
Veiligheid tegen vervuiling leiding
Evt. kortstondige overbelasting
Keuze van de pompuit de databank
Vermogensbehoefte van het datablad
Keuze van eerstvolgend grotere normmotor
10%
20%
tot 12%
Uitwerking van toeslagenin de plannningsfase
10%
19 I KSB Nederland BV Rob van Roijen 2011
Opvoerhoogte
Capaciteit
Druk in optimum
Capaciteit in optimumPraktijk: lagere behoefte
Selectiepunt(met reserve)
Meest voorkomendbedrijfspunt
Overdimensionering en deellastbedijf
Berekendvollastpunt
20 I KSB Nederland BV Rob van Roijen 2011
De selectieDraaien in optimum spaart energie en verhoogt levensduur
Bron: Judy Hodgson (Du Pont): “Predicting Maintenance Costs Accurately”, Pumps & Systems, April 2004
53
92
Opv
oerh
oogt
e[%
]
Capaciteit [%]
Deellast-wervels
Slijtage waaier
Korterelevensduur lagers en
seals
Cavitatie
Oververhitting
Kortere levensduur lagers en seals
Pompcurve
Cavitatie
Normaal: -30%..+15%
goed: -20%..+10%
Ideaal =-10% ..+5%van optimum
Levensduur [%]
10
100
rendements-kromme
21 I KSB Nederland BV Rob van Roijen 2011
Rekenvoorbeeld
Pompselectie voor; Q = 35 m3/h bij H = 100 kPa, 600 0 uur per jaar, € 0,12 /kWh
Selectie 1: Rio Eco 80-120 natP= 1,51 kW (η pomp = 63%)Energieverbruik € 1.090,- per jaarBruto prijs pomp € 3.761,-TCO (10 jaar) € 14.661,-
Selectie 2: Etaline GN 80-210/224 G11 PD inlineP= 1,28 kW (η pomp = 74,2%)Energieverbruik € 925,- per jaarBruto prijs pomp € 3.130,-TCO (10 jaar) € 12.380,-
Selectie 3: Etabloc GN 50-160/224 G11 PD blocP= 1,20 kW (η pomp = 79%)Energieverbruik € 869,- per jaarBruto prijs pomp € 3.313,-TCO (10 jaar) € 12.003,-
22 I KSB Nederland BV Rob van Roijen 2011
Energy Efficiency by KSB
Energie efficiënt
„Voor goede resultaten heeftmen niet alleen de modernste gereedschappen nodig maarook mensen met de juistecompetenties.“
Dr. Jochen FritzLeider Ontwikkeling hydrauliek en
mechanische constructies
23 I KSB Nederland BV Rob van Roijen 2011
Hoog efficiënte hydrauliek
BOA-HBOAX®-S / -SF
� Juiste selectie appendages van essentieel belang
� Reductie dynamische verliezen door keuze van juiste diameter voor appendage
� Verhoogde energie efficiëntie door optimale KV-/Zeta-waarde
24 I KSB Nederland BV Rob van Roijen 2011
� Juiste diameter keuze leidingen
� Juiste diameter keuze appendages en compensator
� Appendages beperken (geen compensator in de zuigleiding)
Efficiënte hydrauliek
Datacentrale
25 I KSB Nederland BV Rob van Roijen 2011
Energy Efficiency by KSB
Energie efficiënt
„Wat mij drijft? Het maximale er uit te halen. Wat een klantdaar aan heeft? Maximale energiebesparing.“
Ralf KurrichLeider Ontwikkelingonderwatermotoren
26 I KSB Nederland BV Rob van Roijen 2011
Hoog efficiënte aandrijving
EG 640/2009(EuP-Richtlijn)
� Vanaf Juni 2011 vanaf0,75 kW minstens IE2
� Vanaf Jan 2015 vanaf7,5 kW: minstens IE3of IE2 + toerenregeling
� Vanaf Jan 2017 vanaf0,75 kW: minstens IE3of IE2 + toerenregling
27 I KSB Nederland BV Rob van Roijen 2011
Hoog efficiënte aandrijving
IE2 (Eff1)is standaardzonder meerprijs
IE3 op aanvraag
28 I KSB Nederland BV Rob van Roijen 2011
Hoog efficiënte aandrijving
KSB SuPremE-Motor
� Synchrone-reluktantiemotor
� Magneetvrij
� Voldoet aan IE4 volgensIEC/TS 60034-31 Ed. 1, 2010-4 �
29 I KSB Nederland BV Rob van Roijen 2011
15% lagere verliezen in vergelijk met IE3 zijn mogelijk !
hoog rendement motor *
Ontwerp
30 I KSB Nederland BV Rob van Roijen 2011
Hoog efficiënte aandrijving
KSB SuPremE-Motor
� Het voordeel van synchroonmotortechniek ligtvooral in deellastbereik
� Daar waar bijna alle pompengebruikt worden
Asynchronemotor IE3 KSB SuPremE-Motor
Rendementsgrafiek
31 I KSB Nederland BV Rob van Roijen 2011
Energy Efficiency by KSB
Energie efficiënt
„Optimalisatie is een continue aanpassing aan de vraag, terwijl deze ook veranderen kan, men moet flexibel blijven.“
Marjan Silovic, Internationale ontwikkeling Automation
32 I KSB Nederland BV Rob van Roijen 2011
1386 1/min
716 1/min
m³/h
m
33 102
20
6
Etabloc GN 080-250/1104 PDB
4000 h @ 6,91 kW
4000 h @ 0,72 kW
Rekenvoorbeeld2 bedrijfspunten met toerenregeling
smoren
33 I KSB Nederland BV Rob van Roijen 2011
Toerenregeling € 1.630 minder energiekosten
Etabloc GN 080-250/1104
34 I KSB Nederland BV Rob van Roijen 2011
Hartelijk dank
35 I KSB Nederland BV Bert den Hollander 2011
Contact en Copyright
KSB Nederland BV
Rob van Roijen
Wilgenlaan 681161 JN Zwanenburg
Tel. +31 20 4079800E-Mail: [email protected]
© Copyright 2011 KSB