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ALUMINIUMGUSS
Durch Frequenzumrichter lassen sich weitere
Einsparungen erzielen: Ventilatoren laufen
grundsätzlich permanent auf konstanten
Drehzahlen und liefern daher eine gleichbleibende
Leistung, die auf den höchstmöglichen
Leistungsbedarf ausgelegt ist. Die KMA-Abluftfilteranlagen
sind mit einer Ventilatorendrehzahlsteuerung
mittels Frequenzumformer
ausgestattet. Damit kann die Ventilatorleistung
optimal und individuell an den Absaugbedarf
der Produktionsanlage angepasst werden.
Das bedeutet, bei Senkung des Absaugbedarfs
findet gleichzeitig eine Reduzierung
der Drehzahl statt. Denn schon eine geringe
Drehzahlreduzierung bewirkt eine deutliche
Energieersparnis.
Im Fallbeispiel beträgt die erzeugte Abluftmenge
63.000 m 3 /h, die jedoch durch die
maßgeschneiderten Ablufthauben und den
Einsatz der energiesparenden Ventilatorensteuerungen
auf unter 40.000 m 3 /h reduziert
wird. Die hier eingesetzten Demisterfilter
bestehen aus Drahtgeflechten, die Partikel
sowie Tröpfchen aus der Abluft filtern. Der
Energieverbrauch bei diesem Konzept setzt
sich zusammen aus dem Stromverbrauch der
Ventilatoren im Ab- und Zuluftbereich sowie
dem Energieverbrauch der Heizungsanlage.
Denn durch die Beförderung der Abluft nach
draußen wird auch die Wärme innerhalb der
Halle mit hinausgetragen.
In den kalten Wintermonaten führt der
konventionelle Abluftbetrieb zu hohen Heizkosten,
da die ins Freie transportierte Luft
zwingend durch die gleiche Menge an frischer
Außenluft ersetzt werden muss. Ein hoher
Energieverbrauch geht einher mit einem hohen
Ausstoß an CO 2 -Emissionen. Bei einem
Gaspreis von 0,50 €/m 3 und einem Strompreis
von etwa 0,16 €/kWh ergeben sich für diese
fiktive Gießerei während der Heizperiode
Betriebskosten in Höhe von 76.000 Euro und
ein durch Lüftung bedingter CO 2 -Ausstoß von
etwa 296 Tonnen.
2) Filtersystem mit integriertem Wärmetauscher
Beim zweiten Abluftkonzept handelt es sich
um ein hoch effizientes Filtersystem mit Absaughaube,
energiesparender Ventilatorensteuerung
und integriertem Wärmetauscher.
Auch hier wird, wie oben beschrieben, die Abluft
mittels Absaughauben über die einzelnen
Druckgussmaschinen punktuell erfasst. Das
daran anschließende Filtersystem setzt sich
zusammen aus Demister und Elektrofilter.
Der Elektrofilter ist in diesem Fall von
großer Bedeutung, da er trotz eines geringen
Energieverbrauchs eine hochgradige Abscheidung
von öligen und fettigen Emissionen wie
Rauch, Staub und Nebel sicherstellt. Diese
Filtermethode erhöht gegenüber der Demisterfilteranlage
nicht nur die Reinheit der gefilterten
Luft deutlich, sondern sichert auch
den Wirkungsgrad des Wärmetauschers. Der
Frequenzumrichter für die Ventilatorendrehzahl
erzielt auch hier weitere Einsparungen
an Energie.
Abschließend wird die gereinigte, jedoch
noch warme Abluft an einen integrierten
Wärmetauscher weitergeleitet. Mit Hilfe des
Wärmetauschers wird der Abluft die Wärme
entzogen und durch einen Direktverbund auf
die einströmende Außenluft übertragen. Der
Wirkungsgrad bei diesem Direktverbund beträgt
über die Heizperiode im Mittel etwa 40
Prozent. In unsere Gießerei bedeutet das eine
Energierückgewinnung von durchschnittlich
86,8 kW pro Stunde und etwa 312.500 kW
während einer Heizperiode. Bei Abzug des
Energieeigenverbrauchs der Wärmerückgewinnungsanlage
(Umwälzpumpe etc.), ergibt
mesh wire elements. They allow the filtration
of aerosols and droplets. The energy consumption
of the conventional exhaust air treatment
mainly consists of the energy demands
for the air incoming and outgoing ventilations
as well as the heating installation for the hall.
Leading exhaust air outdoors causes heat loss
in the hall.
Therefore conventional exhaust air ventilation
systems always lead to high operation
costs during cold winter days. The reason: the
same amount of air that is led outdoors has
o be replaced by incoming fresh air from outside,
which has to be heated up first. High energy
consumption always results in high carbon
dioxide emissions. With a gas rate of 0.50 €/
m 3 and an electricity rate of nearly 0.16 €/
kWh the energy costs for the air treatment
in our fictional foundry in Central Europe
amounts to 76,000 euros during one heating
period. Its carbon dioxide emissions amount
to 296 tonnes during that period.
2) Air filtration system with integrated heat
exchanger
The second method of air treatment consists
of a highly efficient air filtration system with
an extraction hood, an energy-saving ventilation
system and an integrated heat exchanger.
Here, the exhaust air is also captured efficiently
and directly at the diecasting machines
by specially adapted extraction devices as
already described before. The filtration units
afterwards are a composition of demister and
electrostatic filters.
The electrostatic precipitators have a big
relevance in this case: they assure a highly effective
separation of oily and greasy emissions
like smoke, dust and fine mist by the use of
low energy consumption. This kind of filter
system increases the purity of the filtered air
Energieeffiziente Abluftfiltration mit Wärmerückgewinnung durch Wärmepumpe Energy-efficient exhaust air filtration with heat recovery by heat pump
1. Rauchhaltige Abluft aus den Druckgussmaschinen 1. Fumes and exhaust air from casting machines
2. Zentrale Filterstation: Die Abluft wird gefiltert, anschließend wird ihr über einen Wärmetauscher die Wärme entzogen 2. Central filters with precipitator and heat recovery system
3. Die gefilterte und abgekühlte Abluft wird ins Freie geblasen 3. Filtered exhaust air flows outdoors
4. Mit Hilfe einer Wärmepumpe wird Heizwasser erzeugt 4. Heat pump generates hot water for heating
5. Außenluft wird über einen Zuluft-Wärmetauscher erwärmt und in die Halle geblasen 5. Makeup air passes through a heat exchanger into the hall
(Daten im Schaubild sind beispielhaft)
(example data)
34 ALUMINIUM · 11/2012