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Thermodynamische und regelungstechnische Grundlagen                                                     Qc                ...
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Temperaturen messen und regeln  Bisher:  > Temperaturmessung nicht im    Warenbereich, meist nur    Zu-/Rückluft  > Wirkli...
Funksensoren                                                                                              Eigenschaften:  ...
Integrierte Lösungen: Wärmepumpen und GeothermieECKELMANN AG, Wiesbaden · Ferrocontrol GmbH & Co. KG, Herford · Eckelmann ...
Integrierte Lösungen: Gebäudeleittechnik                                                                                  ...
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Zusammenfassung und Ausblick    > Mehr Effizienz durch anspruchsvollere Anlagentechnik      und Regelungstechnik ist berei...
Zum Schluss …                                                    Danke für Ihre Aufmerksamkeit!ECKELMANN AG, Wiesbaden · F...
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Beitrag der Automatisierungstechnik zur Steigerung der Energieeffizienz von Kälteanlagen (Dr.-Ing. Frank Uhlemann, Fa. Eckelmann)

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Vortrag von Dr.-Ing. Frank Uhlemann, Fa. Eckelmann, über den Beitrag der Automatisierungstechnik zur Steigerung der Energieeffizienz von Kälteanlagen

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Beitrag der Automatisierungstechnik zur Steigerung der Energieeffizienz von Kälteanlagen (Dr.-Ing. Frank Uhlemann, Fa. Eckelmann)

  1. 1. 2. Fachtagung Kälte- und Klimatechnik im Kontext der nationalen und internationalen Klimaschutzpolitik Beitrag der Automatisierungstechnik zur Steigerung der Energieeffizienz von Kälteanlagen ECKELMANN AG, Wiesbaden Geschäftsbereich Kälte- und Gebäudeleittechnik Frank UhlemannECKELMANN AG, Wiesbaden · Ferrocontrol GmbH & Co. KG, Herford · Eckelmann s.r.o., Tvrdonice eckelmann.de eckelmann.de 1 1
  2. 2. Gliederung > Energiebedarf Kälteanlagen > Energiemanagement Werkzeuge > Messtechnik Temperaturerfassung > Integrierte Systeme > ZusammenfassungECKELMANN AG, Wiesbaden · Ferrocontrol GmbH & Co. KG, Herford · Eckelmann s.r.o., Tvrdonice eckelmann.de eckelmann.de 2 2
  3. 3. Eckelmann Highlights (weitere Geschäftsbereiche) Medizintechnik: Gehirntumor Behandlung Partner: Siemens Medicalcare, Universität Heidelberg, GSIECKELMANN AG, Wiesbaden · Ferrocontrol GmbH & Co. KG, Herford · Eckelmann s.r.o., Tvrdonice eckelmann.de eckelmann.de 3 3
  4. 4. Verfügbarkeit von Primärenergie Quelle: ASPO, Schweden Studie 2004ECKELMANN AG, Wiesbaden · Ferrocontrol GmbH & Co. KG, Herford · Eckelmann s.r.o., Tvrdonice eckelmann.de eckelmann.de 4 4
  5. 5. Elektroenergiebedarf Kälteerzeugung 14 % vom Elektroendenergie-Verbrauch Sonstige Nahrungs- 2,1 % mittel DKV-Statusbericht 22, 2002 Klimati- 66 66,3 % sierung 22,7 % Mrd. kWhel 8,9 % Industrie D, 1999ECKELMANN AG, Wiesbaden · Ferrocontrol GmbH & Co. KG, Herford · Eckelmann s.r.o., Tvrdonice eckelmann.de eckelmann.de 5 5
  6. 6. Elektroenergiebedarf Kälteerzeugung Antrieb: Elektroenergie KDK- (Hoch- Maschine temperatur-) Wärme “ Kälte” (Niedertemperatur- Wärme)ECKELMANN AG, Wiesbaden · Ferrocontrol GmbH & Co. KG, Herford · Eckelmann s.r.o., Tvrdonice eckelmann.de eckelmann.de 6 6
  7. 7. Thermodynamische und regelungstechnische Grundlagen Qc Einsparpotentiale: >Auslegung der Anlage Verflüssiger Unterkühlen Verflüssigen Enthitzen 2 >Hoher Massenstrom bei 3 kleinen Druckdifferenzen Verdichter Entspannen Verdichten -> Elektr. Expansionsventile Expansions- ventil >Kreisprozess möglichst 4 Verdampfen 1 flacher Verlauf Qo W >T0 möglichst hoch (Kälteverluste reduzieren) Verdampfer >TC möglichst tief (Randbedingung ta) Beispiel: >Arbeitspunkt anpassen (Kennfeld, adaptiv) ta=10 °C, Tc=25 °C, T0,TK=-32 °C >Arbeitspunkt stabil halten Δ 1K ≈3% Pel T -> stetige Regelung (FU, EEV)ECKELMANN AG, Wiesbaden · Ferrocontrol GmbH & Co. KG, Herford · Eckelmann s.r.o., Tvrdonice eckelmann.de eckelmann.de 7 7
  8. 8. Thermodynamische und regelungstechnische Grundlagen Qc Weitere Einsparpotentiale: >Wärmerückgewinnung Unterkühlen Verflüssigen Enthitzen 2 >Intelligente Abtaukonzepte 3 >Intelligente Scheiben- Entspannen Verdichten und Rahmenheizung 4 1 >Integrierte Konzepte Verdampfen Qo WECKELMANN AG, Wiesbaden · Ferrocontrol GmbH & Co. KG, Herford · Eckelmann s.r.o., Tvrdonice eckelmann.de eckelmann.de 8 8
  9. 9. Forderungen an das Regel- und Überwachungssystem > Verteilung von der zentralen Kenngrößen im gesamten System > Leistungsfähiger und robuster Feldbus, z.B. CAN > Dynamische Anpassung der Sollwerte pc und p0 > Stetige Regelung > Tools für ein aktives Energiemanagement (Betreiber, Anlagenbauer, Dienstleister) > Integrierte Lösungen, z.B. Gebäudeleittechnik > Ausführliche Dokumentation und Schulung um Möglichkeiten optimal nutzen zu könnenECKELMANN AG, Wiesbaden · Ferrocontrol GmbH & Co. KG, Herford · Eckelmann s.r.o., Tvrdonice eckelmann.de eckelmann.de 9 9
  10. 10. Energiemanagement aus Sicht der Steuerungstechnik > Erfassung el. Energie und Leistung, Verbrauchsmengen Gas, Heizöl, Warmwasser > Überwachung Grenzwerte > Lastabwurf > Graphische und tabellarische Aufbereitung > Daten-Export zur beliebigen Weiterverarbeitung > Benchmarking > Verbesserungsmaßnahmen ableiten, umsetzen, Erfolgskontrolle Energiemanagement als Prozess und DaueraufgabeECKELMANN AG, Wiesbaden · Ferrocontrol GmbH & Co. KG, Herford · Eckelmann s.r.o., Tvrdonice eckelmann.de eckelmann.de 10 10
  11. 11. PC- und Web-Werkzeuge Auf einen BlickECKELMANN AG, Wiesbaden · Ferrocontrol GmbH & Co. KG, Herford · Eckelmann s.r.o., Tvrdonice eckelmann.de eckelmann.de 11 11
  12. 12. PC- und Web-Werkzeuge Anlagen übergreifende Problem- Schwerpunkte Benchmarking und RankingECKELMANN AG, Wiesbaden · Ferrocontrol GmbH & Co. KG, Herford · Eckelmann s.r.o., Tvrdonice eckelmann.de eckelmann.de 12 12
  13. 13. PC- und Web-Werkzeuge Werkzeuge AnlagenanalyseECKELMANN AG, Wiesbaden · Ferrocontrol GmbH & Co. KG, Herford · Eckelmann s.r.o., Tvrdonice eckelmann.de eckelmann.de 13 13
  14. 14. PC- und Web-Werkzeuge Anlagenübersicht Reserven prüfen!ECKELMANN AG, Wiesbaden · Ferrocontrol GmbH & Co. KG, Herford · Eckelmann s.r.o., Tvrdonice eckelmann.de eckelmann.de 14 14
  15. 15. PC- und Web-Werkzeuge Werkzeuge Energie- management Anlagen vergleichenECKELMANN AG, Wiesbaden · Ferrocontrol GmbH & Co. KG, Herford · Eckelmann s.r.o., Tvrdonice eckelmann.de eckelmann.de 15 15
  16. 16. PC- und Web-Werkzeuge Energie- managementECKELMANN AG, Wiesbaden · Ferrocontrol GmbH & Co. KG, Herford · Eckelmann s.r.o., Tvrdonice eckelmann.de eckelmann.de 16 16
  17. 17. PC- und Web-Werkzeuge Messwertgrafik: Verbundsteuerung Kontrolle der Anlagen- auslegungECKELMANN AG, Wiesbaden · Ferrocontrol GmbH & Co. KG, Herford · Eckelmann s.r.o., Tvrdonice eckelmann.de eckelmann.de 17 17
  18. 18. Temperaturen messen und regeln Bisher: > Temperaturmessung nicht im Warenbereich, meist nur Zu-/Rückluft > Wirkliche Temperaturen im Möbel sind abhängig von Lage und Beleuchtungssituation > Temperaturmessung bei Steckerfertigen Möbeln nicht im Innenraum möglich > Eingeschränkte Genauigkeit, Einfluss von Kabellängen, Abweichung bestenfalls 1 Grad Exakte Temperaturen sind ein Qualitätsmerkmal und sparen Energie!ECKELMANN AG, Wiesbaden · Ferrocontrol GmbH & Co. KG, Herford · Eckelmann s.r.o., Tvrdonice eckelmann.de eckelmann.de 18 18
  19. 19. Funksensoren Eigenschaften: > Warennahe Messung > Erheblich höhere Genauigkeit durch digitale Messtechnik > Universell einsetzbar, Temperaturbereich -40 bis +80 °C > Kompakt, robust > Wartungsfrei, Batterie Lebensdauer Auslegung mind. 10 JahreECKELMANN AG, Wiesbaden · Ferrocontrol GmbH & Co. KG, Herford · Eckelmann s.r.o., Tvrdonice eckelmann.de eckelmann.de 19 19
  20. 20. Integrierte Lösungen: Wärmepumpen und GeothermieECKELMANN AG, Wiesbaden · Ferrocontrol GmbH & Co. KG, Herford · Eckelmann s.r.o., Tvrdonice eckelmann.de eckelmann.de 20 20
  21. 21. Integrierte Lösungen: Gebäudeleittechnik Über- greifend!ECKELMANN AG, Wiesbaden · Ferrocontrol GmbH & Co. KG, Herford · Eckelmann s.r.o., Tvrdonice eckelmann.de eckelmann.de 21 21
  22. 22. Energievergleich Markt C 1900 m² nur Umrüstung GLT Umrüstung einer Verbrauch Elektrische Energie Bestandsanlage aus 2004/5 Fremd DDC 2003 auf integrierte 50.000 Gebäudeleittechnik 2006/7 E●LDS im Januar 2006 40.000 Einsparung/Jahr: 59.500 kWh (12%) 30.000 8.400 Ltr. Heizöl (35%) kWh Elektr. Energie: 20.000 -> 6.550 Euro @ 11 cts/kWh -> 37.000 kg CO2 10.000 @ 0,622 kg/kWh 0 Heizöl: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 -> 4.200 Euro Monat -> 26.200 kg CO2ECKELMANN AG, Wiesbaden · Ferrocontrol GmbH & Co. KG, Herford · Eckelmann s.r.o., Tvrdonice eckelmann.de eckelmann.de 22 22
  23. 23. Zusammenfassung und Ausblick > Mehr Effizienz durch anspruchsvollere Anlagentechnik und Regelungstechnik ist bereits Stand der Technik > Möglichst Wärmerückgewinnung nutzen > Integrierte Lösungen nutzen (WP, GT, PV, GLT) > Aktives Energiemanagement als Daueraufgabe Einsparpotential 25% und mehr, dreifach wirksam: -> Umweltschutz (global warming) -> Ressourcenschutz -> KosteneinsparungECKELMANN AG, Wiesbaden · Ferrocontrol GmbH & Co. KG, Herford · Eckelmann s.r.o., Tvrdonice eckelmann.de eckelmann.de 23 23
  24. 24. Zum Schluss … Danke für Ihre Aufmerksamkeit!ECKELMANN AG, Wiesbaden · Ferrocontrol GmbH & Co. KG, Herford · Eckelmann s.r.o., Tvrdonice eckelmann.de eckelmann.de 24 24

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