Optimering af vakuum- og overtrykssystemer
Foto: Teknologisk Institut.
Der findes betragtelige muligheder for energieffektivisering af vakuumsystemer og overtrykssystemer. Disse muligheder kan realiseres gennem behovstilpassede tilgange til systemerne samt anvendelse af energieffektive komponenter og reguleringsmetoder.
Der findes betragtelige muligheder for energieffektivisering af vakuumsystemer. Disse muligheder kan realiseres gennem behovstilpassede tilgange til systemerne samt anvendelse af energieffektive komponenter og reguleringsmetoder. Erfaringer fra undersøgelser på området viser, at der i mange tilfælde kan realiseres et potentiale på 40 - 50 % set i forhold til konventionelle systemer.
Overtrykssystemer minder om de tilsvarende vakuumsystemer, men fungerer ved hjælp af overtryk (typisk 0,5 – 1,5 bar). Overtrykssystemer kan i mange tilfælde substituere trykluftsystemer med eksempelvis blæse- eller forstøvningsdyser. Erfaringer fra undersøgelser på området viser, at der i mange tilfælde kan realiseres et potentiale på op til 80 % set i forhold til konventionelle trykluftsystemer med dyser.
Der udvikles et koncept for optimering af vakuum- og overtrykssystemer baseret på anvendelse af nyeste teknologi indenfor komponenter og regulering baseret på en behovsdrevet tilgang. Den behovsdrevne tilgang til systemoptimering og metoderne hertil inklusiv nødvendige registreringer anvendes i et optimeringsværktøj til energioptimering af eksisterende og design af nye vakuum- og overtrykssystemer, der udvikles i projektet. Desuden dokumenteres metoderne i en vejledning baseret på en konkret metodisk tilgang illustreret med eksempler fra eksisterende vakuum- og overtryksanlæg/trykluftanlæg hos de deltagende virksomheder.
Der udvikles et nyt, selvstændigt værktøj til behovsoptimering af vakuum- og overtrykssystemer baseret på nyeste viden om drift af vakuum- og overtrykspumper (i princippet den samme komponent), reguleringsformer m.m.. Værktøjet opbygges principielt som hydraulikværktøjet, der blev udviklet i ELFORSK-projekt 349-016 ”Optimering af hydrauliksystemer”. Det vil sige, at værktøjet i princippet vil bestå af en procesdel med mulighed for valg af flere processer med forskellige flow- og trykbehov samt en pumpe- og motordel, hvor der kan vælges forskellige typer og størrelser.
I tilknytning til ovenstående udvikles en vejledning for design af energieffektive vakuum- og overtrykssystemer da erfaringen er, at samspillet mellem kapaciteten af pumpen samt reguleringen af lufttrykket i forhold til de faktiske behov er essentiel i forhold til at sikre optimal, energieffektiv drift.
Hovedresultaterne af projektet er:
- Optimeringsværktøj for vakuum- og overtrykssystemer
- Designvejledning for vakuum- og overtrykssystemer
- Udkast til en "lille blå" for vakuum- og overtrykssystemer
- Afrapportering inkl. kortlægning af potentialer fordelt på sektorer og teknologier
Samlet set sikres vakuumbranchen, deres kunder samt rådgiverne ny viden til at realisere meget betragtelige energieffektiviseringer, hvor der tages udgangspunkt de faktiske behov for hydraulisk drift.
Der findes betragtelige muligheder for energieffektivisering af vakuumsystemer. Disse muligheder kan realiseres gennem behovstilpassede tilgange til systemerne samt anvendelse af energieffektive komponenter og reguleringsmetoder. Erfaringer fra undersøgelser på området viser, at der i mange tilfælde kan realiseres et potentiale på 40 – 50 % set i forhold til konventionelle systemer.
For at kunne realisere dette store energibesparelsespotentiale er det nødvendigt at have et velegnet optimeringsværktøj og en vejledning for energibevidst design af vakuum- og overtrykssystemer, der understøttes af optimeringsværktøjet.
Der er udviklet et værktøj til behovsoptimering af vakuum- og overtrykssystemer baseret på nyeste viden om drift af vakuum- og overtrykspumper, reguleringsformer m.m.
Værktøj til behovsoptimering
I projektet er der udviklet et værktøj til behovsoptimering af vakuum- og overtrykssystemer baseret på nyeste viden om drift af vakuum- og overtrykspumper, reguleringsformer m.m.
Ved udviklingen af værktøjet er der opstillet matematiske udtryk for vakuumpumper og højtryksblæsere på baggrund af data fra datablade eller ydelseskurver.
På den baggrund antages det, at projektet vil afstedkomme implementering af energibesparende tiltag på eksisterende anlæg, og at det vil sikre betydelig højere energieffektivitet i fremtidige vakuum- og overtrykssystemer, og dermed en betydelig reduktion af energiforbruget og den tilhørende miljøbelastning.
Der er udviklet en avanceret energiberegnerdel, der kan håndtere de forskellige reguleringsformer, der benyttes i før og efter situationen, og på baggrund heraf beregnes optimeringsmulighederne. I beregningsværktøjet inddrages energieffektiviseringsmulighederne for både vakuumpumpe eller højtryksblæser, forbrugsstederne og det øvrige vakuum eller overtrykssystem, så der foretages en samlet, komplet energioptimering.
Vejledning for energibevidst design
I projektet er der udviklet en vejledning for energibevidst design af vakuum- og overtrykssystemer, der understøttes af ovennævnte optimeringsværktøj, hvor der tages udgangspunkt i hvordan virksomhedernes behov for en driftssikker og energioptimal vakuum- og overtryksforsyning tilgodeses.
Det er nemt og hurtigt at dokumentere energiforbruget ved anvendelse af forskellige, alternative konfigurationer, når der skal vælges en løsning.
Det er nemt og hurtigt at dokumentere energiforbruget ved anvendelse af forskellige, alternative konfigurationer, så det bliver muligt at vælge den total-økonomisk optimale løsning ud fra et dokumenteret grundlag.
Designvejledningen giver retningslinjer for valg af vakuumpumper, højtryksblæsere, motorer, regulering m.m.
Desuden beskrives hvordan eksisterende vakuum- og overtrykssystemer undersøges med det formål at tilvejebringe data til designværktøjet, så det er muligt at anvende værktøjet til estimering af energibesparelsen ved energioptimering.
Projektet blev finansieret af ELFORSK programmet og blev udført fra 1. maj 2020 til 31. december 2022. Følgende virksomheder deltog: Teknologisk Institut, AURA Rådgivning A/S, Busch Vakuumteknik A/S, Skjern Paper A/S og Berry Superfos A/S.
Værktøjet kan downloades her:
Link til værktøj
Øvrigt projekt materiale kan downloades her på siden:
- Slutrapport
- Designvejledning
- Vejledning til beregningsprogram
- Artikel vedr. projektet
Mere information
352-059