Frei werdende Energie lässt sich...

SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG / MESP19.04.2011

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Frei werdende Energie lässt sich „recyceln“

Roman Mackert

Product Management / MESP

Sales Global Marketing and Engineering

SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG/ Bruchsal

Energie-Ersparnis

CO2-Ersparnis

Kosten-Ersparnis


2

SEW-EURODRIVE - der Mensch braucht keine Produkte sondern Lösungen

SEW-EURODRIVE ist ein international erfolgreiches

Familienunternehmen.

Als eines der führenden Unternehmen in der Antriebstechnik

ist SEW-EURODRIVE ein Motor des Fortschritts und sorgt

mit seinen Antriebssystemen täglich dafür, dass die Welt in

Bewegung bleibt.


3

12 Fertigungs-

werke

67 Montage-

werke

47 Länder

mit SEW-Präsenz

28 Technische Büros

In Deutschland

6 Service

Competence Center

SEW-EURODRIVE - Leistungsstarker Partner mit weltweiter Präsenz


4

Potentiale identifizieren

- Energiesparcheckliste

- Energiesparlösungen, die sich rechnen


5


Erhöhung des Getriebewirkungsgrads

Erhöhung des Motorwirkungsgrads

Verbesserung des Umrichterwirkungsgrads

Verzicht auf unnötige Funktionen

Bedarfsgerechte Dimensionierung

Reduktion der Verluste

h =

R07-R167

PS

F27-F157 K37-K187

BS

DRE80-315

IE2

DRP90-315

IE3

MOVIGEAR®

MGF2-MGF4

IE4(*)

MOVIDRIVE®

BG0-BG7

http://www.sew-energy-saving.com/








6


Reduktion des Lastmoments Starre Übertragungsglieder

Gegengewicht

Minimierte Reibung im Prozess

Energiesparmodi (z.B. autom. Abschalten)

Reduktion der Abtriebsdrehzahl

Optimierung des Leistungsbedarfs

Pab=

MOVIGEAR®

MGF2-MGF4

IE4(*)

MOVITRAC®

BG0-BG5

MOVIDRIVE®

BG0-BG7

MOVIAXIS®

BG0-BG7

MOVIMOT®







7


direkte Nutzung in weiterer Achse

Rückspeisung der Bremsenergie

Energiespeicher

Nutzung freiwerdender

Energie

E =

MOVIDRIVE®

BG0-BG7

MOVIAXIS®

BG0-BG7



energiekopplung_16zu9.wmv


8


direkte Nutzung in weiterer Achse

Rückspeisung der Bremsenergie

Energiespeicher

Reduktion des Lastmoments Starre Übertragungsglieder

Gegengewicht

Minimierte Reibung im Prozess

Energiesparmodi (z.B. autom. Abschalten)

Reduktion der Abtriebsdrehzahl

Optimierung des Leistungsbedarfs

Nutzung freiwerdender

Energie

Erhöhung des Getriebewirkungsgrads

Erhöhung des Motorwirkungsgrads

Verbesserung des Umrichterwirkungsgrads

Verzicht auf unnötige Funktionen

Bedarfsgerechte Dimensionierung

Reduktion der Verluste

h =

Pab=

E =

Energie-spar-

lösung

- E = + €

Weniger

Verbrauch

gleich

Gewinn

SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG / MESP

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19.04.2011

Der sinnvolle Einsatz von Rückgewinnungs-

systemen

Rollen-

förderer

EHB Drehtisch RBG

(Fahren)

RBG

(Hub 20 m)

Masse [kg] 1000,00 500,00 1000,00 4000,00 2000,00

Geschwindigkeit [m/s] 0,20 1,00 1,05 5,00 1,00

kin. Energie [J] 20,00 250,00 594,00 50000,00 1000,00

pot. Energie [J] 400000,00

Massenträgheit [10-4 kgm2] 6,60 7,50 34,00 330,00 330,00

Drehzahl [1/min] 1400,00 2500,00 1400,00 2500,00 2500,00

Omega [1/s] 146,61 261,80 146,61 261,80 261,80

kin. Energie [J] 7,09 25,70 36,54 1130,89 1130,89

Max. freigesetzte Energie [Ws] 13 132 378 36814 337790

dito [kWh] 3,6124E-06 3,6760E-05 1,0509E-04 0,0102 0,0938

Schaltzyklen pro kWh 276825 27203 9516 98 11

Spiele pro Stunde 120 120 100 100 50

Strompreis 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1

Betriebsstunden pro kWh 2306,87 226,69 95,16 0,98 0,21

Stunden pro Jahr 8760 8760 8760 8760 8760

kWh pro Jahr 3,80 38,64 92,06 8958,13 41097,78

Ersparnis pro Jahr 0,38 3,86 9,21 895,81 4109,78


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Energieeffizienz durch Intelligenz

- Energiesparlösung- Regalbediengerät

SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG / MESP19/04/2011

11

Identifikation der Energiesparpotentiale - Beispiel anhand eines Regalbediengerätes

Fahrachse

MOVIDRIVE®

Hubachse

MOVIDRIVE®

Ansteuerung

intelligente Ansteuerung von Fahr- & Hubachse

Minimale Fahr- & Hubzeiten für maximale Anzahl von Doppelspielen

Im System freiwerdende Energie wird von der zweiten Achse genutzt.

MOVIDRIVE®

BG0-BG7

MOVIDRIVE®

BG0-BG7

MOVi-PLC®





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Praxisbeispiele - Intelligente Ansteuerung der Verfahrprofile

Pa

Pkin

Pc

P

tta tc

tb=ta

Pb

Pkin

P

t

Pc

Phub

Fahrachse

Hubachse

Hubbewegung


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Praxisbeispiele - Intelligente Ansteuerung der Verfahrprofile

Pa

Pkin

Pc

P

tta tc

tb=ta

Pb

Pkin

P

t

Pc

Phub

Fahrachse

Hubachse

Hubbewegung

Driving the world

SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG — Name / Abteilung 19.04.2011

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1

2

A

20

1

701

Referenzpunkte nach FEM 9.851„Leistungsnachweis für RBG, Spielzeiten“


1/5 2/3

1/5

2/3










15


0

5

10

15

20

25

30

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

Leis

tun

g [

kW

]

Zeit [s]

Leistungsmessung

Leistungsaufnahme ohne Zwischenkreiskopplung

Referenzpunkte nach FEM 9.851 „Leistungsnachweis für RBG, Spielzeiten“


1 2


16


Referenzpunkte nach FEM 9.851 „Leistungsnachweis für RBG, Spielzeiten“

0

5

10

15

20

25

30

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

Leis

tun

g [

kW

]

Zeit [s]

Leistungsmessung


Leistungsaufnahme mit Zwischenkreiskopplung

Leistungsaufnahme ohne Zwischenkreiskopplung Leistungsaufnahme ohne Zwischenkreiskopplung

1 2


17

Amortisierung

Energieverbrauch

Reduzierung

um 20 %,

sofort

Reduzierung

um ca. 30 t/a

CO2-Ersparnis

Nur die sinnvolle auf die Anwendung angepasste Kombination von effizienten

Komponenten führt zu einem optimalen Einsparergebnis

MOVIDRIVE®

BG0-BG7

MOVIDRIVE®

BG0-BG7

Energiesparlösung- Regalbediengerät




18

Die im System freiwerdende, generatorische Energie (Bewegungs- und Lageenergie) wird über das Netzrückspeisegerät und dem Umrichterzwischenkreis der Frequenzumrichter gekoppelt

Generatorische Energie, die nicht in einer weiteren Achsen genutzt werden kann, wird in das Netz zurückgespeist

- Energiesparlösung- Regalbediengerät

MOVIDRIVE®

BG0-BG7

MOVIDRIVE®

BG0-BG7

Netzrück -

speisegerät

Fahrachse

MOVIDRIVE®

Hubachse

MOVIDRIVE®





19Power consumption travel unit

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

0 5 10 15 20 25Time [s]

Po

we

r [k

W]

Rückgespeiste

Energie

Die Leistungsmessung bei einem RBG zeigt die rückgespeiste, generatorischen Energie am Beispiel der Fahrachse

Praxisbeispiele - Regalbediengerät mit Rückspeisung

Rückgewinnungrate Fahrwerk:

Nur Beschleunigen/

Verzögern: ER = 50 % / hges = 70 %

Mit Konstantfahrt.: ER = 26 % / hges = 70 %


20Power consumption hoist

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

50

0 10 20 30 40Time [s]

Po

we

r [k

W]

Rückgespeiste

Energie

Die Leistungsmessung bei einem RBG zeigt die rückgespeiste, generatorischen Energie am Beispiel der Hubachse

Praxisbeispiele - Regalbediengerät mit Rückspeisung

Rückgewinnungrate

Hubwerk:

ER = 60 % / hges = 78 %


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Amortisierung

Energieverbrauch

Reduzierung

um 44 %

< 2 Jahre

Reduzierung

um ca. 77 t/a

CO2-Ersparnis

Mit Rückspeisungen können Regalbediengeräte bis zu 50 % Energie einsparen.

Der Einsatz im Heben alleine kann bis zu 60 % Energie einsparen.

MOVIDRIVE®

BG0-BG7

MOVIDRIVE®

BG0-BG7

Energiesparlösung- Regalbediengerät

Netzrück -

speisegerät





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Regalbediengerät- Rechner- Energieverbrauch ZW-Kopplung und Rückspeisung

Energieverbrauchsanalyse für

Standardlösung mit Bremswiderstand

intelligente Zwischenkreiskopplung

Rückspeisung

MOVIDRIVE®

BG0-BG7

MOVIDRIVE®

BG0-BG7

2010_03_18_MLOG_Projekt_151282.xlsm




23

- Energiesparlösung- Hubwerke


24

Identifikation der Energiesparpotentiale - Beispiel anhand eines Hubwerkes

Hubwerk

MOVIDRIVE®

MOVIDRIVE®

BG0-BG7

Netzrück -

speisegerät

Zusätzlich zu dem Hubwerksumrichter wird eine Rückspeisung eingesetzt

Im System freiwerdende Energie wird über die Rückspeiseeinheit ins Netz

zurückgespeist



SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG / MESP

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19.04.2011

Applikationsdaten

Die Lösung für Hubwerke - MOVIDRIVE® MDR

Netzrück -

speisegerät

HeberHeben Senken

Nutzlast [kg] 0,00 700,00

Hubwagengewicht [kg] 900,00 900,00

Gegengewicht [kg] 0,00 0,00

Hubhöhe [m] 10,00 - 10,00

Hubgeschwindigkeit [m/s] 1,00 - 1,00

Hubleistung [kW] 12,61 - 10,99

Spiele pro h 42

Stunden pro Tag 20

Tage pro Jahr 300

Strompreis [€ / kWh] 0,10



26

Identifikation der Energiesparpotentiale - Beispiel anhand eines Hubwerkes

Verbrauchstool zur Energieverbrauchs-

rechnung von Applikationen:

Fahren

Heben

Drehen

776 € / Jahr


27

Bezogen auf eine Strompreis von 0,1 €/kWh

bei 42 Spielen pro Stunde, 20 Stunden pro Tag,

300 Tage pro Jahr

MOVIDRIVE®

BG0-BG7

Netzrück -

speisegerät

Die Lösung für Hubwerke - MOVIDRIVE® MDR

Energiekosten pro Antrieb

Energieverbrauch

Reduzierung

um 88 %,

Reduzierung

um 776 €/a

Reduzierung

um ca. 5041 kg/a

CO2-Ersparnis




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Frei werdende Energie lässt sich „recyceln“

Roman Mackert

Product Management / MESP

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Energie-Ersparnis

CO2-Ersparnis

Kosten-Ersparnis

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