Wirtschaftliche Wasserversorgung eines Krankenhauses

Frequenzumrichter optimieren Druckerhöhungsanlage

Der Wasserbedarf in einem Krankenhaus ist immens: Ärzte säubern vor der OP ihre Hände, Krankenpfleger waschen die Patienten, es wird geduscht, die sanitären Anlagen benutzt, das Essen für mehrere hundert Menschen gekocht und regelmäßig jedes Zimmer gereinigt. Schwankender Wasserdruck stört den eng getakteten Klinikalltag.

Druckschwankungen verursachen enorme Kosten

In einem deutschen Krankenhaus standen bei einem angestrebten Druck von 5,5 bar Druckschwankungen von 1 bis 1,5 bar an der Tagesordnung. Der Instandhaltungsexperte EBERHARDT Antriebstechnik entwickelte für diesen Anwendungsfall eine Lösung zur Optimierung der Druckerhöhungsanlage. Die bereits vorhandenen vier Pumpen werden weiter verwendet und auch sonst waren keine großen Umrüstungsarbeiten nötig. Armin Bente, Projektleiter bei der EBERHARDT Antriebstechnik erklärte: „Wir haben bei diesen Projekt einen Frequenzumrichter von Mitsubishi Electric verwendet. Der FR-F 740 ist auf die besonderen Herausforderungen des Pumpenmanagements ausgelegt. Bei der optimierten Anlage haben wir ein Energiesparpotenzial von etwa 10 Prozent umgesetzt.“ Die Energieeinsparung wird durch die Funktionsweise des Frequenzumrichters erreicht, der feste Spannung und Frequenz in variable umwandelt. Auf diese Weise liefert der FR-F 740 genau die Leistung, die für den Ausbau des momentan benötigten Drucks erforderlich ist. Drucksprünge, die überschüssigen Wasserdruck erzeugen und dadurch zu viel Energie verbrauchen, werden vermieden.

Frequenzumrichter FR-F 740

Den verwendeten Frequenzumrichter zeichnet eine Multi-Motor-Funktion aus, mit der er bis zu vier Motoren gleichzeitig antreiben kann. Dabei ist ein Motor frequenzgeregelt, während die anderen zu- oder abgeschaltet werden. Auf diese Weise entsteht ein effektives Motormanagement, das schnell und flexible reagiert. In der optimierten Anlage werden jetzt drei der vier Pumpen bei Bedarf zu- oder abgeschaltet, während die vierte druckabhängig geregelt ist. Während vorher nur die Pumpleistung jeder einzelnen Pumpe um 100 Prozent zuoder abgeschaltet werden konnte, passt sich die druckabhängige Regelung an den spezifisch vorliegenden Wasserbedarf an und liefert nur den benötigten Druck. Für diese Aufgabe wird ein Drucksensor integriert.Neben dem konstanten und gleichmäßigen Wasserdruck ist auch eine flexible Reaktion auf sprunghaften Anstieg oder Abfall im Wasserbedarf möglich. Als Resultat liegen die Druckschwankungen der optimierten Anlage statt bei 1 bis 1,5 bar lediglich bei 0,2 bis 0,3 bar und damit im tolerierbaren bereich. Der Wechselbetrieb der vier Pumpen wird beibehalten, um die Lebensdauer und Zuverlässigkeit des Systems zu gewährleisten. Bei der Optimierung der Druckerhöhungsanlage wurde das Leistungspotenzial des Frequenzumrichters FR-F 740 von Mitsubishi Electric somit voll ausgeschöpft.