1. Was ist Druckluft? Mit der Druckluft verhält es sich so wie auch sonst im Leben: Der Teufel steckt oft im Detail, und kleine Ursachen rufen nicht selten große Wirkungen hervor – im positiven wie im negativen Sinne. Auch sieht manches bei näherer Betrachtung anders aus, als es auf den ersten Blick scheinen mag. So kann Druckluft unter ungünstigen Bedingungen teuer, unter den richtigen Rahmenbedingungen hingegen sehr wirtschaftlich sein. Möglicherweise rechnen sich daher unsere Tipps für Sie auf Dauer mehr als ein kluger Ratschlag Ihres Anlageberaters. In diesem ersten Kapitel geht es zunächst um die Klärung von vier Begriffen der <strong>Drucklufttechnik</strong> und darum, was Sie in diesem Zusammenhang beachten sollten. 4 1. Liefermenge Die Liefermenge eines Kompressors ist die entspannte Luftmenge, die der Kompressor komprimiert in das Druckluftleitungsnetz schickt. Die Normen DIN 1945, Teil 1 , Anhang F und ISO 1217, Anhang C legen die korrekte Messung dieser Menge fest. Darüber hinaus gab es früher Motornennleistung auch noch die CAGI-Pneurop-Empfehlung PN 2 CPTC 2. Bei der Liefermengenmessung geht man so vor: Zunächst werden am Lufteintritt der Gesamtanlage Temperatur, atmosphärischer Luftdruck und Luftfeuchte gemessen. Dem folgt die Messung des maximalen Betriebsdrucks, der Drucklufttemperatur und des geförderten Luftvolumens am Druckluftaustritt der Kompressoranlage. Schließlich wird das am Druckluftaustritt gemessene Volumen V 2 mit Hilfe der Gasgleichung (siehe Grafik oben) auf die Ansaugbedingungen zurückgerechnet. Das Resultat dieser Berechnung ist die Liefermenge der Kompressoranlage. Sie ist nicht zu verwechseln mit der Liefermenge des Kompressorblocks (Blockliefermenge). Bitte beachten Sie: V 1 = V 2 x P 2 x T 1 T 2 x P 1 DIN 1945 und ISO 1217 allein geben nur die Blockliefermenge wieder. Das gilt ebenfalls für die frühere CAGI-Pneurop-Empfehlung PN 2 CPTC 1. 2. Motorabgabeleistung Unter der Motorabgabeleistung versteht man die Leistung, die der Antriebsmotor des Kompressors mechanisch an der Motorwelle abgibt. Der Optimalwert der Motorabgabeleistung, bei dem ohne Motorüberlastung die optimale Ausschöpfung des elektrischen Wirkungsgrades und des Leistungsfaktors cos ϕ erreicht wird, liegt im Bereich der Motornennleistung. Sie ist auf dem Typenschild des Elektromotors eingetragen. Achtung! Wenn die Motorabgabeleistung zu weit von der Motornennleistung abweicht, dann arbeitet der Kompressor unwirtschaftlich und/oder ist einem erhöhten Verschleiß ausgesetzt. abgegebene Druckluftmenge zugeführte elektrische Leistung 3. Spezifische Leistung Als spezifische Leistung eines Kompressors bezeichnet man das Verhältnis zwischen der zugeführten elektrischen Aufnahmeleistung und der abgegebenen Luftmenge bei einem entsprechenden Betriebsdruck. Die einem Kompressor zugeführte elektrische Aufnahmeleistung ist die Summe der elektrischen Aufnahmeleistungen aller Antriebe, die in einem Kompressor vorhanden sind, z. B. Hauptmotor, Lüftermotor, Ölpumpenmotor, Stillstandsheizung usw. Wenn die spezifische Leistung für eine Wirtschaftlichkeitsberechnung benötigt wird, sollte sie auf die gesamte Kompressoranlage und den maximalen Betriebsdruck bezogen werden. Dabei wird dann der Wert der elektrischen Gesamtaufnahmeleistung bei Maximaldruck durch den Wert der Anlagenliefermenge bei Maximaldruck dividiert. 4. Elektrische Aufnahmeleistung Die elektrische Aufnahmeleistung ist diejenige Leistung, die der Antriebsmotor des Kompressors bei einer bestimmten mechanischen Belastung der Motorwelle (Motorabgabeleistung) aus dem elektrischen Netz aufnimmt. Sie ist um die Motorverluste höher als die Motorabgabeleistung. Zu den Motorverlusten gehören sowohl elektrische als auch mechanische Verluste durch Motorlagerung und -belüftung. Die ideale elektrische Aufnahmeleistung im Nennpunkt P lässt sich durch die Formel P = U n x l n x √ 3 x cos ϕ n errechnen. U n , l n , und cos ϕ n stehen auf dem Typenschild des Elektromotors. 5. „EPACT (EFF1)” – die neue Formel für Energie sparenden Antrieb Bestrebungen der USA, den Energiebedarf von Drehstrom-Asynchronmotoren zu senken, mündeten in dem 1997 in Kraft getrete- nen „Energy Policy and Conser- vation Act“ (kurz EPACT). In Europa werden diese Motoren als EFF1-Motoren bezeichnet. Seit 1998 werden Schrauben- 0175 kWh Energieverbrauch kompressoren mit Motoren, die dieser strengen Norm entsprechen, von KAESER auch in Europa angeboten. Diese „EPACT“- bzw. „EFF1“-Motoren bieten wesentliche Vorteile: a) Niedrigere Betriebstemperaturen Die durch Erwärmung und Reibung auftretenden internen Wirkungsgradverluste können bei kleineren Motoren bis zu 20 % der Leistungsaufnahme ausmachen, bei Motoren ab 160 kW 4 bis 5 %. EPACT/EFF1-Motoren kommen dagegen mit einer deutlich geringe- ren Erwärmung und damit weniger Wärmeverlusten aus: Während ein konventioneller Motor bei normaler Auslastung eine Betriebstemperaturerhöhung von ca. 80 K bei einer Temperaturreserve von 20 K gegenüber Isolationsklasse F hat, betragen unter gleichen Bedingungen bei einem EPACT/EFF1-Motor die Temperaturerhöhung nur ca. 65 K und die Temperaturreserve 40 K. b) Längere Lebensdauer Niedrigere Betriebstemperaturen bedeuten zunächst eine geringere thermische Belastung des Motors, der Lager und des Klemmkastens. Daraus ergibt sich als zweiter Vorteil eine verlängerte Lebensdauer des Antriebsmotors. Innere Motorverluste, enthalten im Motorwirkungsgrad c) 6 % mehr Druckluft mit weniger Energie Weniger Wärmeverluste führen nicht zuletzt zu erhöhter Wirt- schaftlichkeit. So konnte KAESER durch genaue Abstimmung der Kompressoren auf die Möglichkeiten der EPACT/EFF1-Motoren die Liefermengen der Anlagen um bis zu 6 % erhöhen und die spezifischen Leistungen um bis zu 5 % verbessern. Das heißt: höhere Förderleistung, kürzere Kompressorlaufzeiten und weniger Energieaufwand pro erzeugtem Kubikmeter Druckluft. 5