Tiskové zprávy Květen

Pneumatické motory

(Tiskové zprávy Květen 2013)

Ochrana klimatu a přeměna energie jsou výzvou pro výzkum a průmysl

Vzduchová technika a pneumatické nářadí jsou nyní hospodárnější než kdykoliv předtím

Díky inovacím šetřit proud a dále využívat výhod osvědčené techniky

Vzduchová technika je nedílnou součástí dnešního průmyslu. PET lahve jsou vyráběny pomocí stlačeného vzduchu, stlačený vzduch pomáhá i s přípravou vody v čističkách. Ovšem efektivností a úsporou energie je stlačený vzduch často předmětem kritiky. V minulosti byl nejdůležitější efekt, přiznává specialista na vzduchovou techniku Prof. Dr.-Ing. A. P. Weiß z vysoké školy hospodářských věd v Ambergu Weidenu, ne vztah mezi náklady a užitkem, za zvážení však stojí i ochrana klimatu a přeměna energie. Pozornost se nyní soustředí především na účinnost.“ Věda a průmysl jdou ruku v ruce s inovacemi. Společným cílem je neustále zlepšovat energetickou účinnost stlačeného vzduchu a připravit energii stlačeného vzduchu pro budoucnost. Prof. Dr.-Ing. Weiß je přesvědčen: “Člověk musí využít veškerý potenciál stlačeného vzduchu - pro racionální využití energie do budoucna, abychom se vyhnuli takovému srovnávání.”

Dle studie Evropské unie je v průmyslu spotřebováváno 18 procent elektrické energie pro výrobu stlačeného vzduchu jakožto pracovního fluida. Třetinu této elektřiny, jak dokazuje studie Evropské unie, lze ušetřit díky vhodné technice a hospodárným zařízením. K tomu jsou však potřeba kompetentní odborníci. Univerzitě HAW v Ambergu-Weidenu byla již v roce 2000 předána k výuce a testování vzduchová technika a pneumatické pohony. Od té doby vysoká škola úzce spolupracuje s průmyslem. Zdejší výrobce průmyslového nářadí - firma DEPRAG se stala partnerem při vývoji inovativního pneumatického nářadí, výsledkem vývoje vysocerychlostních turbín pro stlačený vzduch, CO2, zemní plyn, vodní i jiné páry a koncepce k tomu nezbytných generátorů je turbínový systém firmy DEPRAG - GREEN ENERGY, což je technika určená pro přeměnu zbytkové energie procesního plynu v elektřinu.

Ve srovnání s elektrickými pohony se pneumatické motory a pneumatické nářadí vyznačují vysokým výkonem, krátkodobým uvolněním energie (kladiva), rychlostí (válec), možností přetížení a regulací otáček při zatížení, častým zapínáním a vypínáním nářadí, stejně tak robustností a odolností proti vlhkosti a nečistotám. Kromě toho je možné použití pneumatických pohonů s certifikací ATEX i v prostředí s nebezpečím výbuchu. V kritických prostředích není možné použít elektrické nářadí, protože tam i jediná jiskra znamená velké nebezpečí. To je zcela vyloučeno u pneumatického nářadí. Díky konstrukci pneumatického nářadí nehrozí přehřátí.

Mnozí lidé kritizují u vzduchové techniky její hospodárnost. V závislosti na způsobu použití nevyužívá pneumatický motor optimální expanzi stlačeného vzduchu, následkem je větší spotřeba komprimovaného vzduchu než by bylo zapotřebí. Argumentují tím, že spotřeba energie elektrického kompresoru je větší, než pokud by byl využit proud přímo pro elektrické nářadí. Produktová manažerka pro pneumatické motory DEPRAG však oponuje: „Pneumatické motory a elektrické motory nelze srovnávat jedna ku jedné. Aplikace určuje řešení pohonu.“ Což Dagmar Dübbelde toto objasňuje na následujícím příkladu. „Motor do balícího zařízení by měl mít 450 otáček za minutu. K uzavření balící pásky je po delší dobu krouticí moment 25 Nm - se sníženými otáčkami. Elektromotory nemohou být po delší dobu zatíženy. Vedlo by to k nepovolenému přehřátí. Proto by bylo nutné do tohoto balícího zařízení sestavit elektrický motor na zátěžový krouticí moment, vyžadující výkon 1170 W (25 Nm krát 450 otáček za minutu děleno 9550).”

Zcela jinak vypadá tento výpočet u pneumatického motoru. Dagmar Dübbelde: „Oba požadavky balícího zařízení mohou být realizovány menším pneumatickým motorem, díky výhodnějšímu průběhu krouticího momentu pneumatického motoru. Zde se nabízí pneumatický motor s jmenovitým krouticím momentem 15 Nm při jmenovitých otáčkách 275 otáček za minutu. Protože pracovní krouticí moment se nachází pod jmenovitým krouticím momentem, točí se motor pod nižší zátěží blízko otáček naprázdno - 450 ot./min. Potřebný výkon pneumatického motoru činí pouze 430 W.“ Dagmar Dübbelde dodává: „Pokud musí být u pneumatického motoru pro toto balící zařízení použita pouze třetina výkonu jednoho elektromotoru, jeví se energetická bilance pneumatického motoru zcela v jiném světle.“

Pneumatické motory pracují nejefektivněji blízko jmenovitých otáček. Dagmar Dübbelde radí všem uživatelům: „Pneumatické motory pro Vaše použití musí být navrženy velmi pečlivě, šetří to elektrickou energii a provozní náklady.“ Přitom zcela jednoduché, konvenční opatření zvyšuje hospodárnost. Dagmar Dübbelde: Výrobcem doporučené světlosti přívodních hadic musí být bezpodmínečně dodrženy. Každé zúžené místo působí jako „škrtič“ a snižuje výkon pneumatického motoru.“

Také výrobci kompresorů, které jsou nezbytné pro vzduchové stanice, snížili spotřebu energie při výrobě stlačeného vzduchu o 30 procent. KAESER KOMPRESSOREN AG - lídr na trhu ve výrobě kompresorů - nabízí pro uživatele PC-kontrolu stlačeného vzduchu, která přesně zjistí u nových i stávajících zařízení skutečnou spotřebu vzduchu. Dipl.-Ing.(FH) Erwin Ruppelt: „Čím je zajištěna větší přehlednost nákladů a možných úspor při zásobování stlačeným vzduchem, o to více se všichni zúčastnění blíží cíli - tedy snížit spotřebu energie výroby stlačeného vzduchu o celou třetinu, ve prospěch firemních rozpočtů i životního prostředí.“ Při inventuře se odkryjí možnosti úspor, vzduchové stanice jsou konstruovány na vysokou spolehlivost a úsporu energie, stejně tak jsou optimalizovány pro budoucnost. Nová vnitřní řízení kompresorů komunikují s průmyslovými počítači, umožňují přesnou evidenci a analýzu dat, tvoří základ pro komplexní správu systému, což i u stávajících stanic může značně snížit spotřebu energie.

Dipl.-Ing. (FH) Erwin Ruppelt je nadšený technikou stlačeného vzduchu: Se zpětným získáním tepla lze ušetřit další cennou energii. 100 procent kompresorem přivedené pohonné energie se přemění v teplo. Až 96 procent této energie lze ještě jednou využít - pro vytápění nebo jako procesní teplo!“ Cíleným využitím „odpadního“ tepla lze výrazně snížit nejenom spotřebu elektrické energie, nýbrž i energii na vytápění jednoho podniku.

Příklad z praxe: Ušetřeno 552 000 kilowatthodin

Jak velké je zvýšení hospodárnosti s cíleným zpětným získáním tepla u šroubových kompresorů, dokazuje příklad z mlýnského provozu. Srovnání roku 2007 bez využití odpadního tepla z kompresoru a roku 2011 hovoří jasně: U plynového vytápění mohlo být ušetřeno v tomto provozu celkem až 552 000 kWh. Tato úspora odpovídá 36 procentům celkových nákladů na vytápění v podniku. V ročním průměru se podařilo podruhé využít 52 procent celkové spotřeby energie pro vytápění; maximální naměřená hodnota činila 71 procent.

Inovativní vývoj ve vzduchové technice slibuje rovněž snížení nákladů na energie. Například pneumatický turbínový pohon. Namísto běžného lamelového motoru využívá turbína expanzi stlačeného vzduchu. Ta zužitkuje pracovní fluidum daleko efektivněji, spotřeba vzduchu nářadí je o třetinu nižší. Kromě toho turbínový pohon boduje i nepřekonatelným poměrem výkonu k hmotnosti (kilogram / kilowatt), přičemž je o polovinu menší než lamelový motor. Produktová manažerka Dagmar Dübbelde: „Nahrazením lamelového motoru velikosti pěsti za turbínový motor stejné velikosti lze výkon motoru zdvojnásobit!“ Výhodou turbínového pohonu je i provoz bez nutnosti přimazávání stlačeného vzduchu a žádné díly podléhající opotřebení. To přirozeně také hovoří o hospodárnosti turbíny.

Prof. Dr. Ing. A.P. Weiß z vysoké školy hospodářských věd z Ambergu Weidenu shrnuje: „Stlačený vzduch je nyní daleko hospodárnější než kdykoliv předtím. Vezmeme-li v úvahu zpětné získání tepla, pro podnik neexistuje nic hospodárnějšího.“ Jedná se o obrovský potenciál do budoucna: „Pneumatické systémy by v budoucnu mohly být využity i při decentralizovaném ukládání přebytečné, znovuobnovené energie. Se stávajícími kompresory KAESER a inovativním turbínovým generátorem GET (Green Energy Turbine) firmy DEPRAG si lze představit jako novou oblast použití vzduchové techniky i krátkodobé skladování větrné nebo solární energie i v malém kW rozsahu - tzn. CAES (Compressed Air Energy Storage).

Vysoká škola v Ambergu Weidenu je jedna z novějších, slibně se rozvíjejících vysokých škol v Bavorsku. 82 profesorek a profesorů se již více než 19 let úspěšně věnují spolu s 3200 studenty tématům budoucnosti, jako např. znovuobnovitelné energie, úspora energie, racionální využití energie. Zabývají se praktickou výukou a výzkumem vzduchové techniky s úsporou energie. Kromě příslušných přednášek mají studenti možnost pracovat v laboratořích se stlačeným vzduchem, studenti testují kompresory i nářadí. Tuto službu nabízí vysoká škola i průmyslovým partnerům. Studenti pomáhají průmyslovým podnikům v oblasti energetické optimalizace pneumatických zařízeních v rámci projektů, praxí a diplomových prací. Přirozeně za dohledu profesorů. Nadprůměrná angažovanost této vysoké školy nezůstává bez povšimnutí - od podzimu 2013 může být tato univerzita nazývána spolu s vysokou školou v Regensburgu „Technickou vysokou školou“.

Kaeser Kompressoren je celosvětově vedoucí výrobce a dodavatel produktů a služeb v oblasti stlačeného vzduchu, což zahrnuje výrobu, úpravu a rozvod stlačeného vzduchu. Důraz je vždy kladen na spolehlivost, energetickou účinnost a hospodárnost. Produktový sortiment zahrnuje šroubové a pístové kompresory, přenosné kompresory, pojízdné kompresory a také dentální kompresory. Rovněž i systémy na stlačený vzduch, vakuové pumpy, ventilátory, filtry, sušičky, pneumatické nářadí včetně příslušenství, dále pak služby jako je poradenství, plánování, analýzy stlačeného vzduchu a uzavírání smluv. Specialista na stlačený vzduch je zastoupen vlastními pobočkami nebo svými exklusivními partnery ve více než 100 zemích a zaměstnává více než 400 zaměstnanců.

DEPRAG SCHULZ GMBH u. CO. KG se již několik desetiletí zabývá stlačeným vzduchem jakožto pracovním fluidem. Pneumatické motory a pneumatické nářadí DEPRAG se úspěšně prodávají po celém světě. Díky inovacím a neustálému zlepšování stávajících produktových řad se středně velký výrobce z Ambergu, který zaměstnává cca. 600 zaměstnanců ve více než 50 zemích, stal vedoucím výrobce na trhu v této oblasti. Kromě toho se firma zabývá zelenou energií - vývojem inovativní turbíny (GET- Green Energy Turbine), která efektivně využívá i malé zbytkové množství procesního plynu.

Kontakt:
Dagmar Dübbelde
DEPRAG SCHULZ GMBH u. CO. KG
Carl-Schulz-Platz 1
D-92224 Amberg
Tel:    09621 371-343
Fax:    09621 371-199
Email: d.duebbelde@deprag.de

Daniela Koehler
Kaeser Kompressoren
Carl-Kaeser-Str. 26
96450 Coburg
Tel:     09561 640-452
Email:    daniela.koehler@kaeser.com
Internet:    www.kaeser.com

Dr. Wolfgang Weber
Ostbayerische Technische Hochschule Amberg-Weiden
Kaiser-Wilhelm-Ring 23
D-92224 Amberg
Tel:    09621 482-3131
Fax:    09621 482-4991
Email:    w.weber@oth-aw.de
Internet:    www.oth-aw.de

Copyright fotografie (vymezení autorských práv):

Vezměte, prosím, na vědomí, že fotografie podléhají autorským právům. Neoprávněné použití bez souhlasu vlastníka a udání zdroje, úprava či užití pro jiné účely nejsou dovoleny.