Wie wird der Durchfluss in Kompressoren geregelt?

• Elektronische Steuerung: Sensoren überwachen den Systemdruck in Echtzeit. Der Regler vergleicht den Istdruck mit dem Sollwert und bestimmt die erforderliche Motordrehzahl.
• Frequenzumrichterbetrieb: Der Frequenzumrichter variiert die Frequenz und Spannung, die dem Elektromotor zugeführt werden, wodurch sich die Motordrehzahl ändert, was sich auf die Elementdrehzahl und somit auf den Volumenstrom auswirkt.
• Kontinuierliche Drehzahlanpassung: Da sich die Drehzahl sanft und nicht schrittweise ändert, kann ein VSD eine enge Druckstabilität aufrechterhalten, oft um ±0,1 bar, wenn er richtig dimensioniert und eingestellt ist.
• Teillasteffizienz: Wenn der Bedarf sinkt, reduziert der Regler die Drehzahl und der Stromverbrauch sinkt, da der Verdichter nur die Luft produziert, die das Netz benötigt.
• Sanftanlauf: Der Frequenzumrichter beschleunigt schrittweise, wodurch der Einschaltstrom reduziert und die elektrische und mechanische Belastung während des Anlaufs begrenzt wird.

VSD-Vorteile werden erzielt, wenn der Luftbedarf im Laufe des Tages schwankt. Durch die kontinuierliche Anpassung der Drehzahl reguliert der Verdichter die Drehzahl ohne häufige Last- und Entlastungszyklen, was sowohl den Wirkungsgrad als auch die Stabilität verbessert.

• Energieeinsparungen: in der Regel 30 bis 60 % im Vergleich zum Betrieb mit fester Drehzahl an Standorten mit variablem Bedarf, wobei die Einsparungen durch den reduzierten Stromverbrauch bei Teillast angetrieben werden.
• Konsistente Druckregelung: Engere Druckbereiche unterstützen stabile Prozesse und können die Notwendigkeit eines Betriebs mit einem unnötig hohen Sollwert reduzieren.
• Weniger Wartung: Weniger Starts und ein reibungsloserer Betrieb reduzieren den Verschleiß an Komponenten und Ventilen.
• Sanfter Start: Geringerer Einschaltstrom und sanftere Beschleunigung reduzieren die Belastung der Stromversorgung und des Antriebsstrangs.

Die VSD-Technologie ist eine intelligente Wahl, wenn sich Ihr Luftbedarf im Laufe des Tages ändert. Er eignet sich für Standorte mit schwankender Produktion, Mehrschichtbetrieb mit deutlichen Spitzen und niedrigen Perioden sowie Anlagen, in denen ein Kompressor mit fester Drehzahl überdimensioniert ist und lange Stunden bei Teillast läuft.

Die Amortisation hängt von Ihrem Strompreis, den Betriebsstunden und der Schwankung Ihres Bedarfs ab, aber viele Installationen erzielen eine Amortisation innerhalb von Monaten bis einigen Jahren. Der Schlüssel liegt darin, die Regelungsmethode an Ihr tatsächliches Bedarfsprofil anzupassen, damit Sie einen stabilen Druck und die bestmöglichen Energieeinsparungen erzielen.

Dual-Speed-Kompressoren sind eine mittlere Option zwischen Festdrehzahlregelung und variablem Drehzahlantrieb. Sie laufen mit zwei Motordrehzahlen: volle Drehzahl für volle Leistung und dann eine niedrigere Drehzahl bei Entlastung.

Der Betrieb mit minimaler Drehzahl während der Entlastung reduziert den Energieverbrauch. Eine Zweidrehzahlregelung minimiert auch Übergangsverluste, da die Motordrehzahl bei minimaler Entlastung minimal ist und sie bei einem unter Druck stehenden System (schneller) anlaufen kann.

Energie macht etwa 80 % der Kosten für den Besitz und Betrieb eines Kompressors aus. Das bedeutet, dass die 20 % Energieeinsparungen, die der GA FLX liefern kann, wirklich dazu beitragen können, Ihre Betriebskosten zu senken und Ihre Nachhaltigkeitsziele zu erreichen.

Dual-Speed funktioniert am besten bei moderaten und vorhersehbaren Bedarfsänderungen, wie z. B.:

• Mehrschichtige Standorte mit klaren Spitzen und Tiefen
• Anlagen mit sich wiederholenden Produktionszyklen
• kostenbewusste Betriebe, die nach einer Effizienzsteigerung ohne vollständigen VSD suchen

Verdichter mit fester Drehzahl laufen mit einer konstanten Motordrehzahl, sodass die Durchflussregelung vom Regelsystemtyp stammt, der am häufigsten Last- und Entlastungsregelung. Anstelle der Änderung der Motordrehzahl regelt der Verdichter den Luftstrom, indem er den Einlass des Verdichters ein- oder ausschaltet.

• Einlassventilregelung: eine gängige Methode zur Regelung des Ausgangsstroms des Verdichters durch einfaches Öffnen oder Schließen des Einlassventils
• Last-zu-Entlastungszyklus: Beim oberen Drucksollwert entlastet der Verdichter, und wenn der Druck auf den unteren Sollwert abfällt, belastet er wieder.
• Druckbandbetrieb: Die Differenz zwischen dem Entlastungssollwert und dem Lastsollwert wird als Druckband bezeichnet, das angibt, wie stark der Druck von der erforderlichen Druckeinstellung schwanken kann.

Last- und Entlastungssysteme mit fester Drehzahl arbeiten am besten bei konstantem und hohem Bedarf, sodass der Verdichter die meiste Zeit unter Last bleibt, z. B. bei 24/7-Betrieb.

Im Vergleich zu fortschrittlicheren Lösungen zur Drehzahlregelung bedeuten Systeme mit fester Drehzahl in der Regel eine geringere Anfangsinvestition, verbrauchen aber in der Regel mehr Energie als ein VSD-Verdichter.

Verdichter mit fester Drehzahl haben einen höheren Anlaufstrom und auch mehr Last-/Entlastungs-/Start-/Stoppzyklen, was sich negativ auf den Verschleiß bestimmter Komponenten und Ventile auswirken kann.

Wenn der Luftbedarf tagsüber steigt und sinkt, macht die Regelungsmethode einen echten Unterschied. Die Festdrehzahlregelung läuft mit einer konstanten Drehzahl, so dass sie hauptsächlich durch Be- und Entlasten reagiert. 

Die Zwei-Drehzahl-Regelung fügt eine niedrige Drehzahlstufe hinzu, sodass der Verdichter mit hoher oder niedriger Drehzahl laufen kann, bevor er entlastet werden muss, was Energieverschwendung in Teillastphasen reduzieren kann.

Drehzahlregelungstechnologie kann erhebliche Energieeinsparungen ermöglichen. Unsere Druckluftexperten können Ihre Anwendung bewerten, das tatsächliche Einsparpotenzial erklären und die am besten geeignete Lösung empfehlen, von VSD- bis hin zu Zwei-Drehzahlsystemen.