Pum­pen intel­li­gent steu­ern und effi­zi­ent antreiben

Der Ein­satz von Fre­quenz­um­rich­tern in Pum­pen setzt sich aus guten Grün­den durch: Denn die elek­tro­ni­sche Rege­lung der Motor-Dreh­zahl trägt wesent­lich dazu bei, Ener­gie ein­zu­spa­ren und den Mate­ri­al­ver­schleiß zu ver­rin­gern. Mit iQpump stellt Yaska­wa nun eine Lösung vor, die spe­zi­ell für die­sen Anwen­dungs­be­reich ent­wi­ckelt wurde.

Der neue Fre­quenz­um­rich­ter iQpump von Yaska­wa ist spe­zi­ell auf den Bedarf von Pum­pen­in­stal­la­tio­nen zuge­schnit­ten. Eine pum­pen­spe­zi­fi­sche Soft­ware ermög­licht eine akti­ve und intel­li­gen­te Steue­rung und unter­stützt so den opti­ma­len Betrieb sowohl von Ein­zel­pum­pen als auch von Pum­pen­kas­ka­den mit dreh­zahl­kon­stan­ten oder ‑gere­gel­ten Fol­ge­pum­pen. Ent­spre­chend breit gefä­chert sind die Ein­satz­mög­lich­kei­ten: Das Anwen­dungs­spek­trum umfasst Tauch­pum­pen für Grund­was­ser, Zen­tri­fug­al­pum­pen und ver­ti­ka­le Tur­bi­nen­pum­pen eben­so wie Pum­pen in Konstantdruck‑, Durchfluss‑, Erdwärme‑, Druck­erhö­hungs- und Brunnenanlagen.

Für alle Ein­satz­ge­bie­te gilt: Dank vor­kon­fi­gu­rier­ter Pum­pen-Appli­ka­ti­ons­m­a­kros lässt sich der Fre­quenz­um­rich­ter schnell und unkom­pli­ziert in Betrieb neh­men. Vor­pro­gram­mier­te, anwen­dungs­spe­zi­fi­sche Makros stel­len die wich­tigs­ten Para­me­ter auto­ma­tisch ein. Der Benut­zer muss ledig­lich Basis­da­ten zum Motor und zur Anla­ge ken­nen, den Rest wird auto­ma­tisch erle­digt. Die Inbe­trieb­nah­me ist damit denk­bar ein­fach und in kür­zes­ter Zeit möglich.

Hoher Bedien­kom­fort

Eben­so kom­for­ta­bel ist die Bedie­nung mit­tels eines Hand-Off-Auto­ma­tik-Bedien­teils (HOA). Die bewusst ein­fach struk­tu­rier­te Bedien­ober­flä­che funk­tio­niert in der gewohn­ten Anwen­der­spra­che. Das heißt, sie ver­wen­det für Para­me­ter- und Sta­tus­an­zei­gen die übli­che Pum­pen­ter­mi­no­lo­gie. Der Bedie­ner behält damit jeder­zeit die vol­le Kon­trol­le über das Sys­tem und des­sen Sta­tus. Betriebs­mo­di las­sen sich mit einem Tas­ten­druck wech­seln. Ein­fa­che und schnel­le Ein­rich­tung und Durch­füh­rung von Dia­gno­sen ver­rin­gern den Auf­wand für Pum­pen­be­die­ner und War­tungs­tech­ni­ker. Durch das anwen­der­ori­en­tier­te Design und den Ein­satz intui­ti­ver Pum­pen­ter­mi­no­lo­gie ist der Fre­quenz­um­rich­ter leicht zu konfigurieren.

Das HOA ver­fügt zudem über aus­wähl­ba­re Ein­hei­ten und eine Echt­zeit­uhr, mit der sich die Lauf­zei­ten indi­vi­du­ell ein­stel­len las­sen. Feh­ler wer­den mit einem Echt­zeits­tem­pel ver­se­hen, was die Feh­ler­su­che deut­lich ver­ein­facht. Über die ein­ge­bau­te Kalen­der­funk­ti­on las­sen sich außer­dem auto­ma­ti­sche Lauf- und Still­stands­zei­ten programmieren.

Opti­mier­te Pro­zess­steue­rung und Systemzuverlässigkeit

Auch im lau­fen­den Betrieb gewähr­leis­ten die pum­pen­spe­zi­fi­schen Funk­tio­nen des Umrich­ters opti­mier­te Abläu­fe und damit eine hohe Anla­gen­ver­füg­bar­keit. Für opti­ma­le Sicher­heit und Lang­le­big­keit sor­gen zum Bei­spiel ein ein­ge­bau­ter Tro­cken­lauf­schutz sowie der sys­tem­scho­nen­de Schutz vor Was­ser­schlag. Bei nied­ri­gem Durch­fluss schal­tet iQpump selbst­stän­dig in den Stand­by-Modus, spart dadurch Ener­gie und beugt so unnö­ti­gem Ver­schleiß vor. Ver­schie­de­ne Schutz­funk­tio­nen für Pum­pen, Moto­ren und Fre­quenz­um­rich­ter gewähr­leis­ten einen dau­er­haft zuver­läs­si­gen Betrieb und ver­mei­den unnö­ti­ge Schäden.

Indem Aus­gangs­leis­tung oder Druck der Pum­pe direkt an die Pro­zess­an­for­de­run­gen ange­passt wer­den, ist mit dem Fre­quenz­um­rich­ter eine schnel­le­re Fein­ab­stim­mung der Anwen­dun­gen mög­lich als mit ande­ren Steue­rungs­for­men. Jeg­li­che Dreh­zahl­ver­rin­ge­rung, die durch den Ein­satz des Fre­quenz­um­rich­ters erzielt wer­den kann, sorgt für gerin­ge­ren Pum­pen­ver­schleiß, ins­be­son­de­re an den Lagern und Dich­tun­gen. Durch sanf­tes Wie­der­an­lau­fen, so genann­te Soft­starts, tre­ten weder mecha­ni­sche Spit­zen­be­las­tun­gen, noch hohe Ein­schalt­strö­me auf. Das schont die Mecha­nik und das ver­sor­gen­de Netz.

Nicht zuletzt ersetzt die Instal­la­ti­on eines iQpump zahl­rei­che elek­tro­me­cha­ni­sche Steu­er­ele­men­te, aber auch Sen­so­ren, Druck­hal­te­pum­pen und Begren­zungs­ven­ti­le. Zudem kön­nen die Druck­be­häl­ter klei­ner dimen­sio­niert wer­den. Dadurch erhöht sich die Sys­tem­zu­ver­läs­sig­keit zusätz­lich auto­ma­tisch und der War­tungs­auf­wand wird ent­spre­chend minimiert.

Ener­gie- und Kosteneffizienz

Der Ein­satz des Fre­quenz­um­rich­ters ist jedoch nicht nur in Hin­blick auf die redu­zier­ten Inbe­trieb­nah­me- und die lau­fen­den War­tungs- und Betriebs­kos­ten inter­es­sant, son­dern er ermög­licht auch erheb­li­che Ener­gie­ein­spa­run­gen: Indem die Pum­pen­dreh­zahl an den nied­ri­ge­ren Durch­fluss bzw. Druck ange­passt wird, senkt der den Ener­gie­be­darf je nach Anwen­dung um 20 bis 50 Prozent.

Beson­de­re Effi­zi­enz­po­ten­zia­le eröff­nen Fre­quenz­um­rich­ter zudem gene­rell in Pum­pen, die mit wech­seln­der Last lau­fen. Im Gegen­satz zu her­kömm­li­chen Anla­gen, die ledig­lich im Start-Stopp-Betrieb ein- oder aus­ge­schal­tet wer­den kön­nen, las­sen sich moder­ne Pum­pen mit einem Fre­quenz­um­rich­ter exakt bedarfs­ge­recht regeln. Kas­ka­dier­te Pum­pen­sys­te­me sind eben­falls sehr gut für wech­seln­de Anfor­de­run­gen geeig­net. Meh­re­re klei­ne Pum­pen decken dabei in Sum­me das maxi­mal benö­tig­te För­der­vo­lu­men ab. Bei nied­ri­ge­rem Bedarf läuft nur eine Pum­pe. Die ande­ren war­ten auf ihren Ein­satz. Mit stei­gen­dem Volu­men­be­darf wer­den nach und nach die Stand­by-Pum­pen akti­viert und hoch­ge­re­gelt. Sinkt der Bedarf, stop­pen die Pum­pen suk­zes­si­ve wie­der. Die­ses fle­xi­ble Zu- und Abschal­ten erfolgt mit Fre­quenz­um­rich­tern deut­lich effi­zi­en­ter und mate­ri­al­scho­nen­der als ohne.

Der neue Fre­quenz­um­rich­ter ist in die­sem Zusam­men­hang sowohl für Kas­ka­den mit Fol­ge­pum­pen bei kon­stan­ter Dreh­zahl als auch für Kas­ka­den mit dreh­zahl­ge­re­gel­ten Pum­pen aus­ge­legt. Im ers­ten Fall kann ein ein­zel­ner Umrich­ter über sei­ne digi­ta­len Aus­gän­ge bis zu fünf Fol­ge­pum­pen steu­ern, um durch Zuschal­ten und Abschal­ten der Fol­ge­pum­pen den Druck auf­recht­zu­er­hal­ten. Bei die­ser wirt­schaft­li­chen Lösung wer­den weder exter­ne SPS-Erwei­te­rungs­pla­ti­nen noch Schnitt­stel­len benö­tigt. Im Fall von Kas­ka­den mit dreh­zahl­ge­re­gel­ten Pum­pen ist hin­ge­gen eine höhe­re Fle­xi­bi­li­tät gefragt. Der Umrich­ter wird dann als koor­di­nier­tes Sys­tem betrie­ben, an das meh­re­re Pum­pen ange­schlos­sen sind. Die ein­ge­bau­te intel­li­gen­te Steue­rung ersetzt her­kömm­li­che exter­ne Steue­run­gen und Kom­mu­ni­ka­ti­ons­netz­wer­ke, senkt die Kos­ten und sorgt für maxi­ma­le Fle­xi­bi­li­tät und Ver­füg­bar­keit des Systems.

Fazit

Der neue pum­pen­spe­zi­fi­sche Fre­quenz­um­rich­ter iQpump von Yaska­wa eig­net sich für eine Viel­zahl an Ein­satz­mög­lich­kei­ten und bie­tet dabei umfas­sen­den Schutz für Pum­pen und Moto­ren. Die inte­grier­te pum­pen­spe­zi­fi­sche Soft­ware gestat­tet ver­schie­dens­te Pum­pen­an­wen­dun­gen von Konstantdruck‑, Durch­fluss- und Erd­wär­me­an­la­gen über Druck­erhö­hungs­an­la­gen mit meh­re­ren Pum­pen bis hin zu Brun­nen und Hub­sta­tio­nen. Ein­fa­che und schnel­le Ein­rich­tung und Durch­füh­rung von Dia­gno­sen ver­rin­gern den Auf­wand für Pum­pen­be­die­ner und War­tungs­tech­ni­ker. Durch das anwen­der­ori­en­tier­te Design und den Ein­satz intui­ti­ver Pum­pen­ter­mi­no­lo­gie ist der Fre­quenz­um­rich­ter leicht zu pro­gram­mie­ren. Der Ein­satz ist jedoch nicht nur in Hin­blick auf die redu­zier­ten Kos­ten für Inbe­trieb­nah­me, War­tung, Betrieb inter­es­sant, son­dern ver­rin­gert auch den Energiebedarf.