Energieoptimierung

Die Lackierung zählt zu den besonders energieintensiven Produktionsprozessen. Angesichts steigender Energiepreise sind Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz in diesem Bereich besonders lohnend.     

Die Bewegung von Zu- und Abluft, der Druckluftverbrauch, das  Erwärmen der Zuluft für die Lackierung, der Trocknungsprozess, die Beleuchtung etc. All dies erfordert erhebliche Energiemengen. Betriebsseitiges Kosteneinsparungspotential durch energieoptimierte Lackierprozesse unter Verwendung energieeffizienter Technologien.

In Kombination nach- oder umgerüstet  kann aus einer „ursprünglichen Energieschleuder“  eine im Wesentlichen  energieoptimierte Lackieranlage werden. Wir haben die entsprechenden  Modernisierungskonzepte – individuell für Ihre Lackieranlage zugeschnitten.

Wärmerückgewinnung

Eine wesentliche Komponente zur Effizienzsteigerung ist zum Beispiel eine Wärmerückgewinnungseinheit. Sie entzieht der Abluft einen Großteil der Wärme und führt diese wiederrum der Zuluft zu, wodurch der Energiebezug zur Aufheizung der Luft in beträchtlichem Umfang verringert werden kann. Verschiedene Varianten sind möglich:

Klassisch  kompakt der Kreuzwärmetauscher.

Er rechnet sich schon bei relativ geringen Volumenströmen. Warme Abluft und kalte Zuluft werden im Kreuzgegenstrom-Verfahren, unter strikter Trennung der Luftströme, aneinander vorbeigeführt. Dabei wird die Energie über dünne Aluminium-Platten übertragen. Eine optimale Lösung, denn bis zu  50 Prozent der Energie lassen sich damit zurückgewinnen. In der Regel gibt es  hier einen sogenannten Sommer/Winterbetrieb. Der Vorteil ist, dass die Verschmutzung der Register in der Zeit vermieden wird, in der die Wärmerückgewinnung keinen Sinn macht. Es gilt das Prinzip: Oktober bis Ostern….  Dann kommen die Sommerregister zum Einsatz. Je nach  Platzverhältnissen und konstruktivem Aufwand, Laufzeiten und Energiepreisen, bewegt sich die Amortisationszeit ab ca. 3 Jahren.

Ganzjahres-Wärmerückgewinnung

Neben dem kompakten Kreuzwärmetauscher bietet SEMO-TEC eine intelligente Ganzjahres-Wärmerückgewinnung an. In Abhängigkeit von der Außentemperatur wird die Luft automatisch entweder über die Wärmerückgewinnung oder einen By-Bass geführt. Bei dieser  Technologie entfällt das regelmäßige Tauschen von Sommer- und Winterregistern und die damit verbundene, oft aufwendige, Reinigung der Winterregister. Das bedeutet eine höhere Energieersparnis durch die geringere Verunreinigung. Allerdings ist der Platzbedarf größer, so dass sich diese Variante vor allem bei Neubauten eignet. Eine Nachrüstung in einer Bestandsanlage ist prinzipiell möglich, muss aber geprüft werden.

Rotationswärmetauscher

Das wirkungsvollste System zum Rückgewinn thermischer Energie in lufttechnischen Anlagen ist der Rotationswärmetauscher. Bei großen Luftmengen ab 30.000 m3/h kommt der Rotationswärmetauscher (Wärmeräder) zum Einsatz. Der SEMO-TEC Rotationswärmetauscher wurde speziell für den Einsatz in der Oberflächentechnik entwickelt:

Bis max.  80 % der eingesetzten Energie kann damit zurückgewonnen werden. Die Rotoren sind in Lackierereien starken Verschmutzungen ausgesetzt, aber mit Hilfe von manuellen oder automatischen Reinigungsvorrichtungen werden über Druckluft auch hartnäckige Verunreinigungen von der Rotoroberfläche entfernt. Somit ist ohne Austausch von Sommer- oder Winterregistern bei Rotationswärmetauschern eine effizientere Wärmerückgewinnung möglich.

Frequenzumformung – energiesparende Drehzahlsteuerung

Der Einsatz von Frequenzumformung bedeutet in erster Linie eine deutliche Senkung der Strom- aber auch Heizkosten. Und so funktioniert es: 

Mittels Frequenzumrichter, gekoppelt über eine Steuerungseinheit, können Zu- und Abluftventilator mit  bedarfsgerechter Luftleistung und Drehzahl betrieben werden.

Folgende Funktionen sind dadurch möglich:

Ein Sanftanlauf von Zu- und Abluftventilator bis zur Nenndrehzahl. Stromspitzen, wie beim üblichen Stern-Dreieck-Anlauf, werden hierdurch vermieden, die Stromanlaufkosten reduziert.

Die Regulierung des Kabinendruckes durch  Drehzahländerung des Abluftventilators anstatt  einer Klappendrosselung. D.h. der Abluftventilator läuft nicht mehr permanent mit voller Leistung bei 100 % Strombedarf, sondern mit angepasster Drehzahl und Strombedarf, abhängig vom Grad der Filterverschmutzung.

Über einen externen Wahlschalter kann man die gewünschten Betriebsarten einstellen. Z.B. kann die Anlage vor, bzw. nach dem Lackieren in Stand-by-Betrieb bei reduzierter Drehzahl und Luftleistung geschaltet werden. Hierdurch ergeben sich beträchtliche Einsparmöglichkeiten in Bezug auf Strom- und Wärmekosten.

Drei Standardbetriebsarten sind möglich, der Spritzbetrieb, der Teillastbetrieb und der Standby- Betrieb.

Spritzbetrieb: Sanftanlauf beider Ventilatoren synchron und langsam auf Betriebsdrehzahl ggf. Senkung der Drehzahl (Luftleistung) beider Ventilatoren bei extrem niedrigen Temperaturen.

Teillastbetrieb (SPOT – REPAIR): Reduzierte Luftleistungen für kleine Ausbesserungsarbeiten mit geringem Lösemitteleinsatz.

Standby – Betrieb: Beide Ventilatoren werden in Applikationspausen im Sanftlauf auf eine zur Zwangsbelüftung erforderliche Mindestleistung automatisch heruntergeregelt.

Die intelligente Automatiksteuerung für die Drehzahlsteuerung:

Hierbei wird in Abhängigkeit zur Druckluftentnahme (Spritzpistole) die Stufe Energiesparen (nach einer einstellbaren Ablüftzeit) automatisch geschaltet. Wird wieder Druckluft entnommen, schaltet die Anlage  sofort automatisch in den voreingestellten Betriebsmodus Teillast oder Volllast.

BHKW

In einem Blockheizkraftwerk werden gleichzeitig – wie in einem großen Heizkraftwerk – sowohl elektrische Energie als auch Wärme produziert. Dieses Prinzip nennt sich Kraft-Wärme-Kopplung (KWK).

Ein BHKW produziert Wärme und Strom gleichzeitig. Kann

beides sinnvoll im Betrieb genutzt und verwertet werden, wird das BHKW wirtschaftlich.

Das BHKW benötigt für die Produktion von Strom eine Kühlung des Motors. Dies erfolgt im Winter z.B. über den Anschluss an die Hallen-/Büroheizung. Darüber hinaus wird über individuell angepasste Warmwasserregister die Wärmeabgabe des BHKW in die Lackier- und Trocknungsanlage eingespeist. Das BHKW wird damit abgekühlt und die erzeugte und eingebrachte Wärme wird sinnvoll zur Vorwärmung der Frischluft genutzt.

Der vorhandene Brenner bleibt erhalten, das System fährt nun bivalent. Damit ist die Wärmeproduktion für den Prozess abgesichert und der Brenner kann zu bestimmten Jahreszeiten bei Außentemperaturen oberhalb von 16 ° C durch das verbaute Warmwasser-Register zu

100 % ersetzt werden.

Sogenannte Pufferspeicher sammeln in den Zeiten, in denen keine Wärmeabnahme erfolgt, die anfallende Produktion des BHKW von Wärme auf und geben Sie bei einem späteren Bedarf mit einer Spitzenleistung von bis zu 250 kW kurzzeitig wieder in den Lackierprozess ab.