Druckluft-Kosten unter Druck

Betriebskosten für Druckluft reduzieren

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Die Geräte der Flex-Serie arbeiten auch dann, wenn der Kompressor stillsteht – dank Phasenwechselmaterialien. (Bilder: SPX Flow)

Innovationen der Trocknungstechnologie

Um einige der oben genannten Einschränkungen herkömmlicher Trocknungstechnologien zu überwinden, hat SPX Flow eine Lösung auf den Markt gebracht: Scrollkompressor-Trockner bieten eine ähnliche Taupunktkonstanz wie ein ungeregelter Trockner und überwinden die Drehzahlbegrenzung von 50 % frequenzgeregelter Trockner. Mittels Verdampfer, Temperaturfühler und eines digitalen Scrollkompressors passen sie den Stromverbrauch an den Bedarf von 0 bis 100 % Luftstrom an. Ein digitaler Scrollkompressor verwendet zwei ineinander verschachtelte Spiralen, zwischen denen die durchströmende Luft verdichtet wird. Ein Trennen der beiden Hälften unterbricht die Verdichtung, der lastfreie Motor bleibt jedoch eingeschaltet, sodass das Schmiermittel weiter durch die Maschine strömt, während diese nur rund 10 % der Volllast-Energie verbraucht.

Der Einsatz von Phasenwechselmaterialien (Phase Change Materials – PCM) ermöglicht dabei eine erhöhte Leistung und verbesserte Energieeffizienz. Ein PCM-Trockner absorbiert latente Wärme und verwendet diese, um bei unveränderter Temperatur vom flüssigen in den festen Aggregatzustand überzugehen. Trockner dieser Technologie ermöglichen eine höhere Energieeffizienz, da Kältemittel-Kompressor und Verflüssiger nur in Betrieb sind, um das PCM herunterzukühlen und erstarren zu lassen. Im festen Zustand absorbiert das PCM die latente Wärme aus dem Luftstrom und beginnt langsam zu schmelzen. Dieser Vorgang benötigt nur wenig Energie – und da sich die Geschwindigkeit des Phasenwechsels proportional zum Luftstrom verhält, passt sich die Effizienz des Trockners automatisch an den Luftbedarf der Anlage an.

Das PCM selbst ist ein umweltfreundliches Material, das bei über 0 °C schmilzt und verfestigt und damit ohne Glykol, Glykolpumpe, Tank oder Heißgas-Bypass auskommt; dadurch erhöht sich die Effizienz des Trockners weiter. Die Anzahl der Komponenten in den Trocknern der PCM-Flex-Serie wurde minimiert, um die Zuverlässigkeit zu erhöhen und die Wartung zu erleichtern. Alle Geräte der Serie haben zusätzlich eine integrierte Steuereinheit mit klarem LCD für einfache Überwachung und Bedienung. Weitere Ausstattungsmerkmale wie USB-Port, RS-485-Schnittstelle und optionale Bluetooth-Schnittstelle ergänzen die Geräte der Serie. Sie sind nicht nur wirtschaftlicher im Betrieb als alternative Kältedrucklufttrockner, sondern passen sich automatisch an Volumenstrom- und insbesondere Eintritts- sowie Umgebungstemperaturschwankungen an, um somit die Energieeinsparung zu maximieren.

Kombination für Kostenoptimierung

Abhängig von den Umgebungsbedingungen (niedrigere Umgebungstemperaturen bedeuten eine höhere Effizienz des Trockners, da das PCM langsamer schmilzt), kann ein solcher Trockner im Vergleich mit einer ungeregelten Variante mehr als 90 % Energie einsparen. Bei 12,5 °C und 40 % Luftstrom würde das PCM beispielsweise zu rund 85 % der Zeit zum Trocknen der Luft genutzt, sodass nur minimale Energie verbraucht wird. Darüber hinaus verlängert dieses Funktionsprinzip die Lebensdauer des Kältemittel-Kompressors, da er im Vergleich zu anderen Technologien nur in relativ kurzen Zeitspannen läuft. Um Taupunkte bei niedrigerem Druck zu erreichen und gleichzeitig die Energieeffizienz zu optimieren, sind mittlerweile auch hybride Trocknertechnologien erhältlich. Hierbei kombiniert der Hersteller Kältemittel- und Absorptions-Trocknungsverfahren: Mit dem energieeffizienteren Kälteverfahren kühlt das System die Luft zunächst auf 3 °C, wodurch bereits circa 85 % des Wassers aus der Luft auskondensieren; dann trocknet die Absorptionstechnologie die Luft weiter. Die Absorberstufe benötigt zwar mehr Energie (8 % im Vergleich zu 2,5 % für die Kältemittelstufe), kann der Luft aber bis zu 15 % weitere Feuchte entziehen, wobei der Drucktaupunkt bis zu -40 °C gesenkt wird.

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Heftausgabe: März 2018
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Über den Autor

Christian Huhn, Sales & Marketing Manager EMEA, SPX Flow Technology
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