Messungen und Analysen

Verwendung des klassifizierten Durchfluss

Ein klassifizierten Durchfluss beschreibt die Verteilung der Durchflüsse über einen bestimmten Zeitraum (typischerweise 1 Woche stellvertretend für 1 Jahr). Auf diese Weise kann beobachtet werden, wie oft die Pumpe in verschiedenen Durchfüsse funktionieren. Daraus ergeben sich unterschiedliche Eigenschaftsprofile mit entsprechenden Ineffizienzen und demnach Optimierungsmöglichkeiten.

Zu Beginn ist zu beachten, dass sich der Nenndurchfluss auf den Durchfluss bei maximalem Wirkungsgrad bezieht und nicht auf den Auslegungsdurchfluss, der unter umstände falsch gewählt wurde. Wenn der Druck es zulässt, kann die maximale Durchflussmenge auch etwas rechts von der Nenndurchflussmenge sein.
  Der Durchfluss ist gleichmäßig zwischen 20 und 60 % des Nenndurchflusses verteilt. Ohne Frequenzumrichter ist die aktuelle Lüfter-/Ventilatornleistung in einem großen Teil der Betriebsfälle schlecht. Das System ist schlecht dimensioniert, da der aufgezeichnete maximale Durchfluss viel niedriger ist als der Nenndurchfluss. 
Optimierungen:
- Redimensionierung (50-60% vom aktuellen Wert)
- Einführung eines Frequenzumrichters zur Abdeckung des aktuellen Betriebsbereichs (soweit es den Druckbedarf deckt).
  Die Ventilator ist recht gut dimensioniert (max. Aufgezeichneter Durchfluss = Nenndurchfluss). Die beobachteten reduzierten Durchflussbereiche (z. B. aufgrund von Ventilschließungen) könnten jedoch dazu führen, dass trotz des geringeren Bedarfs zu viel Strom verbraucht wird. Die Beibehaltung der Nenngeschwindigkeit ist dann nicht ausreichend.
Optimierungen:
- Beibehaltung des vorhandenen Antriebs, wenn dieser eine ausreichend hohe Effizienzklasse aufweist und der Motor ausreichend neu ist
- Einführung eines Frequenzumrichters zur Abdeckung des tieferen Betriebsbereichs
  Das Durchflussprofil zeigt, dass der Antrieb in zwei verschiedenen Modi arbeitet und dass die maximale Durchflussmenge nur 70 % der Nenndurchflussmenge beträgt. Die Auslegung ist daher nicht optimal. Die Enge der beiden Betriebsbereiche zeigt, dass eine Lösung ohne Frequenzumwandler möglich ist. Ein einziger Ventilator kann die verschiedenen Bedürfnisse nicht auf energieeffiziente Weise befriedigen. Die Zahl der Betriebsstunden im niedrigen Durchflussbereich ist erheblich und rechtfertigt eine Optimierung des Betriebs auch in diesem Bereich.
Optimierungen :
Der aktuelle Ventilator/Pumpe kann durch zwei identische mit den nachstehenden Eigenschaften ersetzt werden :
- Neuer Nenndurchfluss, der 35 % des aktuellen entspricht
- Parallelschaltung und Kaskadenregelung der beiden neuen Antriebe (wenn beide Antriebe eingeschaltet sind, soll der kumulierte Durchfluss 55% des aktuellen Nenndurchflusses betragen und der Druck annähernd gleich sein)
-Kein Frequenzumrichter aufgrund der geringen Durchflussschwankungen in den beiden Arbeitsbereichen.
Dieser Ansatz mit zwei kleinen Ventilatoren/Pumpen in Kaskade könnte nicht praktikabel sein, wenn die Übergänge zwischen den beiden Modi sehr häufig sind und die Ein/Aus-Fähigkeiten der Motoren und Pumpen übersteigen. Dann sollte die Lösung mit einem großen Ventilator und einem Frequenzumwandler gewählt werden.
  Auch hier handelt es sich um eine Situation mit zwei unterschiedlichen Bereichen. Im Gegensatz zum vorigen Fall ist die Dimensionierung auf den Betrieb mit hohem Durchfluss (gleich dem Nenndurchfluss) abgestimmt. Das derzeitige angetriebene Element könnte daher beibehalten werden (wenn es eine zufriedenstellende Energieklasse aufweist). Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass der Abstand zwischen den beiden Betriebsbereichen sehr groß ist. Dies legt nahe, dass getrennte Lösungen wahrscheinlich angemessen wären. Außerdem sind die beiden Betriebsbereiche relativ breit, so dass es nicht ideal ist, in jedem Bereich eine konstante Geschwindigkeit beizubehalten. 
Optimierungen :
Ersetzen Sie das aktuelle Laufwerk durch zwei Laufwerke mit Eigenschaften, die nicht mit den unten aufgeführten identisch sind:
- Der Antrieb Nr. 1 sollte für einen Nenndurchfluss ausgelegt sein, der 100% des Durchflusses des aktuellen Antriebs entspricht (der aktuelle Antrieb kann beibehalten werden, wenn sein Wirkungsgrad hoch ist)
- Der Antrieb Nr. 2 sollte für einen Nenndurchfluss von 40 % des aktuellen Antriebsdurchflusses ausgelegt werden.
- Parallelschaltung der Antriebe und Umschaltung je nach Volumenstrombereich. Solange der Durchfluss ≤ 50% des aktuellen Nenndurchflusses ist, läuft der No2-Antrieb. Oberhalb dieses Wertes wird der Antrieb Nr. 1 umgeschaltet (d.h. alternierender, nicht kaskadierter Betrieb).
- Das Ausmaß der Frequenzschwankungen in den beiden unterschiedlichen Bereichen lässt darauf schließen, dass die Antriebe von Frequenzumrichtern gesteuert werden
Dieser Ansatz mit zwei unterschiedlich großen Ventilatoren, die je nach Bedarf abwechselnd arbeiten, ist aus energetischer Sicht ideal. Wie im vorigen Fall könnte dies unpraktisch sein, wenn die Übergänge zwischen den beiden Betriebsarten sehr häufig sind und die Ein- und Ausschaltkapazitäten der Motoren und Pumpen übersteigen. Die Lösung mit einer großen Pumpe und einem Antrieb sollte dann auch bevorzugt werden.