Energieeffizienz durch Frequenzumrichter und Softstarter

Unterirdische Abwasseraufbereitungsanlage mit Frequenzumrichter und Softstarter modernisiert

Energieeffizienz durch Frequenzumrichter und Softstarter

Energieeffizienz durch Frequenzumrichter
Die Motoren von WEG kommen in Llanes entlang des gesamten Abwasserbehandlungsprozesses in verschiedenen Pumpen- und Lüfteranwendungen zum Einsatz
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Die umfassende Modernisierung der Abwasseraufbereitungsanlage in der Gemeinde Llanes an der Nordküste Spaniens bot die einmalige Gelegenheit, die Energieeffizienz der gesamten Anlage deutlich zu verbessern. Um dieses Ziel zu erreichen, setzt der Betreiber Sociedad Anónima de Depuración y Tratamientos (Sadyt) energieeffiziente Motoren der Baureihe W22 in Verbindung mit Frequenzumrichtern und Softstartern von WEG ein. Abwasseraufbereitungsanlagen benötigen eine Vielzahl an Antriebssystemen, um Prozessflüssigkeiten und Gase zu transportieren.
Der Autor: Detlef Wortmann, Manager Low Voltage Motors, WEG
Die an der spanischen Nordküste gelegene Wasseraufbereitungsanlage in Llanes ist umgeben von beliebten Badestränden und den Bergketten der Sierra del Cuera und der Picos de Europa. Das Besondere: Die Anlage bleibt vor den Blicken der Einwohner und Touristen verborgen, da sie sich unterirdisch in einer natürlichen Höhle befindet, sodass eine optische Beeinträchtigung des Landschaftsbilds vermieden wird. Um ausreichend Kapazität für die mehr als 15.000 Einwohner des Einzugsgebietes von Llanes zu gewährleisten, war eine Sanierung der Wasseraufbereitungsanlage La Franca inklusive Aufbau eines zusätzlichen Nachbehandlungsprozesses erforderlich. Nur so kann gewährleistet werden, dass die Anlage und das daraus ins Meer eingeleitete geklärte Abwasser weiterhin die europäischen Normen erfüllen (die Richtlinie 91/271/EEC schreibt für Gemeinden mit mehr als 15.000 Einwohnern eine sekundäre Behandlungsstufe bzw. Nachbehandlung vor).
Energieeffiziente Antriebstechnik
Der Projektplan sah vor, über einen Zeitraum von 28 Monaten fast die gesamte vorhandene Ausrüstung der unterirdischen Wasseraufbereitungsanlage auszubauen und durch moderne Technik zu ersetzen – Kostenpunkt für dieses Projekt: 10,6 Mio. Euro. Anwendungstechniker von WEG analysierten das Konzept der neuen Abwasseraufbereitungsprozesse und definierten die benötigten Motoren. Neben der Energieeffizienz achteten sie dabei auch auf die reibungslose Integration der Motorsteuerungen in die Anlagenautomation und auf den zuverlässigen Betrieb der eingesetzten Komponenten.
Da eine Verbesserung der Energieeffizienz und die Senkung der Wartungskosten grundlegende Projektanforderungen waren, lieferte WEG Motoren der Baureihe W22, die sowohl lokale als auch internationale Standards der Wasserwirtschaft erfüllen. Die speziell für industrielle Prozesse konzipierte Motorenbaureihe eignet sich besonders für Anwendungen wie Lüfter, Pumpen, Gebläse oder Kompressoren. Von Beginn an war klar, dass die Motoren mithilfe von Frequenzumrichtern und elektrischen Anlassern betrieben werden sollen. Für eine optimale Effizienz stattete der Hersteller jeden Motor je nach Anwendung und Leistung speziell mit einem passenden Frequenzumrichter oder Softstarter aus. Dank Plug-and-play-Konzept lassen sich diese einfach und schnell installieren und einrichten.
Die WEG-Motoren kommen in Llanes entlang des gesamten Abwasserbehandlungsprozesses zum Einsatz, z. B. an den Rührwerken, an Pumpen- und Turbinenlaufrädern und Schlammumwälzpumpen in der ersten Klärstufe. Diese Anwendungen werden mit Frequenzumrichtern der Baureihe CFW500 betrieben, die eine hochpräzise Steuerung ermöglichen und das Energieeinsparpotenzial der W22-Motoren maximieren.
Eine der wichtigsten Verbesserungen am Abwasserbehandlungsprozess war das neue biologische Filtersystem. Dieses setzt ein belüftetes Filtermedium zum Abbau verschiedener stickstoff- und phosphorhaltiger Verbindungen und zum Entfernen sonstiger Verunreinigungen ein. Die Belüftung erfolgt in diesem Fall über zehn Gebläse, die ebenfalls von Motoren der Baureihe W22 angetrieben werden. Diese Motoren mit Nennleistungen zwischen 11 und 30 kW werden mit Frequenzumrichtern der Serie CFW700 mit integrierter Mikro-SPS betrieben, die für eine einfache Konfiguration und vielfältige Anwendungsmöglichkeiten konzipiert ist. Durch den biologischen Filterprozess entsteht Klärschlamm, der vor der Entsorgung eingedickt und getrocknet werden muss. Auch hierbei kommen Motoren der Baureihe W22 zum Einsatz, z. B. am Mischer im Lagertank, an Dekanterzentrifugen und an Pumpsystemen.
Energie sparen von Anfang an
Darüber hinaus nahm Sadyt Verbesserungen am Eingangspumpwerk vor, um auch dort den Wirkungsgrad und die Zuverlässigkeit der Pumpen zu verbessern. Hierfür installierte das Unternehmen drei 37-kW-Motoren an den Hauptpumpen sowie zwei leistungsstärkere 90-kW-Motoren an den Reservepumpen für Unwetterfälle. Deren Anlauf regeln SSW06-Softstarter, die über eine integrierte Pumpensteuerungsfunktion verfügen, die einen effizienten Hochlauf der Pumpe gewährleisten. Außerdem wurde ein zusätzlicher Pumpbrunnen installiert, mit dem der Abwasserfluss für Wartungsarbeiten am Hauptpumpbrunnen umgeleitet werden kann. Dieser wurde mit zwei 37-kW-Pumpen ausgerüstet, mit denen der Betrieb der Kläranlage bei Wartungsarbeiten am Hauptpumpbrunnen aufrechterhalten werden kann.
Insgesamt lieferte WEG 40 Elektromotoren der Baureihe W22 mit Leistungen von 0,12 bis 90 kW, die meisten davon in Kombination mit einem Frequenzumrichter oder Softstarter. Gerade durch die individuell für jeden Antrieb zusammengestellten Kombinationen aus Motor und Frequenzumrichter bzw. Softstarter tragen diese Antriebslösungen dazu bei, dass die Energieeffizienz in der Wasseraufbereitungsanlage deutlich gesteigert werden konnte. Dieses Beispiel zeigt, dass die Auswahl der richtigen Motorsteuerung entscheidend ist, um maximale Energieeffizienz zu erzielen. Sowohl Frequenzumrichter als auch Softstarter spielen eine zentrale Rolle beim Schutz aller Antriebskomponenten und bei der Verbesserung des Systemwirkungsgrades. In Anwendungen, bei denen die Motoren im Dauerbetrieb oder mit hoher Auslastung arbeiten, insbesondere bei häufig wechselnden Lasten oder Drehzahlen, sind Frequenzumrichter die beste Lösung. Der Frequenzumrichter optimiert den Einsatz der Energie über einen breiten Drehzahl- und Lastbereich. bec

Kontakt
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WEG Germany GmbH, Kerpen
Detlef Wortmann, Manager Low Voltage Motors
Tel. +49 2237 9291-0
dwortmann@weg.net
www.weg.net/de
SPS IPC Drives: 3-250
Detaillierte Informationen zur Baureihe W22:
http://t1p.de/u4oe
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