Diagramm Energy

Bei der Druckluftaufbereitung ist es wichtig, auf einen guten Nachkühler und auf die korrekte Auslegung des Trockners zu achten.

Wer einige Tipps und Tricks beachtet, kann sich viel unnötigen Ärger sparen.

Energiespartrockner

Energiespartrockner, wie zum Beispiel der Secotec, trocknen große Mengen Druckluft mit geringem Energieeinsatz.

Ob es nur wenige Tage im Jahr sind oder längere Perioden, manchmal setzt das Wetter auf heiß. Wenn die Temperaturen und die Luftfeuchtigkeit steigen, kann es passieren, dass so mancher Trockner ins Schwitzen kommt, wenn er ursprünglich auf Temperaturen ausgelegt wurde, die nur den Durchschnittsjahreswerten entsprechen. Die Folge: Wegen der bei höheren Temperaturen auch höheren Fähigkeit der Luft Wasser aufzunehmen, kann es dann passieren, dass aufgrund unzureichender Trocknung Wasser ins Druckluftnetz gerät. Bei einem durchschnittlichen Betrieb fallen in 24 Stunden satte 140 Liter Kondensat an. Ist das Kondensat erst einmal in die Leitung geraten, geht es nicht mehr so leicht heraus. Dabei ist es einfach, solche Risiken von vornherein auszuschließen, wenn einige allgemeine Regeln beachtet werden.

Die richtige Größe wählen

Das Wichtigste ist die richtige Auslegung der Trockner. Zuerst stellt sich die Frage, wie der Kompressor, der vorangeschaltet ist, dimensioniert und ausgestattet ist. Wie sieht der Nachkühler aus und welche Leistung erbringt er? Ideal ist eine möglichst niedrige Druckluft-Eintrittstemperatur am Kältetrockner. Denn dann ist die erforderliche Leistung des nachgeschalteten Trockners wesentlich geringer. Als zweiten Schritt gilt es, die möglichen Höchsttemperaturen eines Jahres zu ermitteln. Trockner sollten grundsätzlich so dimensioniert sein, dass sie auch Spitzentemperaturen abfedern können.

Die nächste Frage lautet: wie ist die Frischluftzufuhr beschaffen? Daraus ergibt sich, dass sich der Anwender Gedanken um die höchste Umgebungstemperatur um den Trockner herum machen muss. Darüber hinaus ist es wichtig, dass der Nachkühler am Kompressor und der Kondensator am Kältetrockner möglichst sauber gehalten werden.

Stehen alle Parameter fest, lässt sich die richtige Auslegung ermitteln, bei der der Trockner auch unter Extrembedingungen Druckluft in der erforderlichen Trockenheitsstufe liefern.

Effizient geht auch sparsam

Hybritec-Kombitrockner

Der Hybritec-Kombitrockner von Kaeser Kompressoren verbindet Energieeffizienz, geringen Platzbedarf und die sichere und stabile Erzeugung von Drucktaupunkten bis minus 40 Grad Celsius.

Nur, wie ist es dann um die Energieeffizienz bestellt? Bedeutet drei Tage Spitzentemperatur im Jahr in einem Zeitraum von dreihundert Tagen entsprechend hohe Volllauflast des Trockners und damit eine Spitzenstromrechnung?

Erwin Ruppelt, leitender Projektingenieur bei Kaeser Kompressoren sagt: „Nein. Zum Glück gibt es heute moderne Drucklufttrockner, die sich dem tatsächlichen Bedarf anpassen“. Das sind Trockner mit einer sogenannten Aussetzungssteuerung, die ihre elektrische Leistungsaufnahme dem jeweiligen Durchsatzvolumen anpassen. Daraus ergeben sich Energieeinspareffekte von bis zu 60 Prozent gegenüber herkömmlichen Kältetrockner mit Heißgas-Bypass-Regelung. Diese Teillastregelungslösungen sind auch für Adsorptions- und Membrantrockner verfügbar.

Doch welche Trocknungsart ist nun für welche Druckluftgüte die geeignetste und energieeffizienteste? Die üblichen Verfahren der Drucklufttrocknung wie Kälte-, Adsorbtions- oder Membrantrockung haben einen ganz unterschiedlichen Energiebedarf.

Die Güte der Druckluft ist in der ISO 8573 geregelt. Wird Druckluft der Klasse 4 benötigt, reicht in der Regel die Installation eines Druckluftkältetrockners aus, solange dieser korrekt dimensioniert ist und mit einer integrierten Teillastlaufmöglichkeit arbeitet, die für einen angepassten Energieverbrauch sorgt.

Wird Druckluft der Qualitätsklasse 3 und 2 benötigt, was zum Beispiel in einigen Bereichen der Pharma-, Elektronik- und der Prozessindustrie oder auch in der Oberflächenberarbeitung der Fall ist, stehen Kombinationstrockner, wie der Hybritec zur Verfügung. Dieser verbindet einen klassischen energieeffizienten Kältetrockner mit einen modernen warmregenerierten Adsorbtionstrockner. Mit ihm lassen sich Drucktaupunkte bis minus 40 Grad Celsius energieeffizient erreichen. Zuerst entfeuchtet der Kältetrockner die Druckluft zu rund 90 Prozent auf einen Drucktaupunkt von bis zu 3 °C und erst danach kommt der Adsorbtionstrockner zum Einsatz. Dieser muss nur noch rund zehn Prozent der ursprünglichen Feuchte aus der Luft entfernen. So wird das Trocknungsmittel viel schonender eingesetzt als bei herkömmlichen Trocknern, da der Trocknungsprozess auf einem wesentlich niedrigeren Temperaturniveau ablaufen kann. Herkömmliche warmregenerierte Trockner wechseln zwischen 20 und 170°C, der Kombitrockner zwischen 20 und 90°C. Das Ergebnis: eine schnellere Regeneration des Mittels bei wesentlich geringerem Energieaufwand. Herkömmliche Adsorbtionstrockner brauchen mehr als drei Mal so viel Energie. Beim Kombitrockner fällt darüber hinaus auch der Wärme- und Taupunktpeak weg, der bei herkömmlichen Adsorbtionstrocknern beim Umschalten von einer auf die andere Kammer auftritt.

Lange Standzeit des Trocknungsmittels

Energieeinsparpotenziale

Durch den Einsatz moderner Kältetrockner mit Aussatzregelung lassen sich erhebliche Energieeinsparpotenziale erschließen.

Ein weiterer Vorteil der Kombitrockner ist die sehr lange Standzeit des Trocknungsmittels, die sich durch den Teillastbetrieb ergibt, was wiederum zu Schaltzyklen von bis zu 48 Stunden führt. Der ohnehin niedrige Energiebedarf wird durch eine Teillaststeuerung nochmals nach unten gefahren. Der Einsatz lohnt sich schon ab einer Förderleistung von zehn Kubikmeter pro Minute. Darunter sind kaltregenerierte Adsorbtionstrockner ein zuverlässiges Mittel, die Klasse 2 und 3 zu erreichen. Für kleinere Mengen bis 2,5 m³/min sind auch Membrantrockner geeignet, um Druckluft mit einem Drucktaupunkt bis minus 40°C zu erreichen. Allerdings sollte dann dem Membrantrockner ein Kältetrockner vorgeschaltet werden, damit der Membrantrockner wirtschaftlich arbeitet. Für die relativ selten erforderliche Druckluft der Qualitätsklasse 1 (das heißt Drucktaupunkte von bis zu minus 70°C) sind wiederum kaltregenerierte Adsorptionstrockner die beste Methode.

Fazit: Wer einen Energiespartrockner wählt und diesen passend auslegt, hat immer die richtige Menge an Druckluft in perfekter Qualität so kostengünstig wie möglich.

Autor: Daniela Koehler, Kaeser Kompressoren, www.kaeser.com