IAC 500 – misst die Umgebungsbedingungen in Ihrer Druckluftzentrale

Die Effizienz und Zuverlässigkeit der Drucklufterzeugung hängt maßgeblich von der Beschaffenheit der Ansaug- und Umgebungsluft ab. Bei der Planung von Druckluftstationen müssen daher sorgfältig der Standort und die klimatischen Gegebenheiten berücksichtigt werden, die das ganze Jahr über variieren können.

Besonders herausfordernd sind dabei extreme Temperaturen und Luftfeuchtigkeitsbedingungen sowie niedriger Luftdruck.

Der IAC 500 misst Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck permanent. Eine problemlose Integration in ein bestehendes System ist durch die Kommunikationsschnittstellen über Modbus RTU oder Modbus TCP möglich.

Große Temperaturschwankungen (etwa zwischen Tag und Nacht) und Druckschwankungen (Hoch- und Tiefdrucklage oder verstopfte Lüftungsfilter) können zu unregelmäßigen Liefermengen führen und erfordern eine entsprechende Reserve bei der Planung. Während schwüler Tage kann die Luft ein Vielfaches an Feuchtigkeit aufnehmen als an kühleren Tagen, was zu einem erhöhten Wasserdampfgehalt im System führt.

In ungünstigen Fällen kann bei schlechter Auslastung des Kompressors die warme, feuchte Ansaugluft sogar zu Kondensation im Kompressor führen, was Rostbildung, frühzeitige Alterung des Öls und eine verkürzte Lebensdauer der Komponenten zur Folge hat. Darüber hinaus steigen die Druckluftaustrittstemperaturen bei höheren Ansaugtemperaturen, was wiederum mehr Wasserdampf im Druckluftnetz bedeutet und die Effizienz der Trockner beeinträchtigen kann.

Ein zu warmer Aufstellort des Kältetrockners reduziert außerdem die Trocknungskapazität. Dies kann zu unerwünschtem Kondensat in der Druckluft führen.

Die freie Förderluft von Kompressoren ist abhängig von der Ansaugluft

Wieviel Wasser gelangt in das Druckluftsystem?

Beispielrechnung Winter:
Temperatur: 0 °C
Max. Feuchte bei 0 °C: 4,85 g/m3
Relative Luftfeuchtigkeit: 50%
Arbeitsdauer: 8h
Liefermenge Kompressor: 10 m3/min

  • In einem m3 Luft sind unter obigen Bedingungen 2,4 g Wasserdampf enthalten: 4,85 g/m3 * 0,5 = 2,4 g/m3
  • Ein Kompressor mit einer Liefermenge von 10 m3/min fördert unter diesen Bedingungen an einem 8-stündigen Arbeitstag 11 Liter Wasser in das Druckluftnetz.
  • 2,4 g/m3 * 10 m3/min * 60 min * 8 h = 11520 g = ~ 11 Liter

Beispielrechnung Sommer:
Temperatur: 25 °C
Max. Feuchte bei 0 °C: 23 g/m3
Relative Luftfeuchtigkeit: 70%
Arbeitsdauer: 8h
Liefermenge Kompressor: 10 m3/min

  • In einem m3 Luft sind unter obigen Bedingungen 16,1 g/m3 Wasserdampf enthalten: 23 g/m3 * 0,7 = 16,1 g/m3
  • Ein Kompressor mit einer Liefermenge von 10 m3/min fördert unter diesen Bedingungen an einem 8-stündigen Arbeitstag 77 Liter Wasser in das Druckluftnetz.
  • 16,1 g/m3 * 10 m3/min * 60 min * 8 h = 77280 g = ~ 77 Liter

Bei höheren Temperaturen und entsprechender Luftfeuchtigkeit gelangt ein Vielfaches an Wasser in das Druckluftnetz, was die nachgelagerten Komponenten belastet und teure Wartungen oder Produktionsstörungen zur Folge haben kann.

Welche Auswirkungen haben Aufstellort und Ansaugbedingungen auf die Lieferleistung des Kompressors?

Der Standort und die Ansaugbedingungen haben auch erheblichen Einfluss auf die Lieferleistung des Kompressors. Hersteller geben die Leistung oft unter Standardbedingungen nach ISO 1217 an. Das entspricht folgenden Ansaugbedingungen:
Temperatur = 20°C, Druck = 1 bar(a) relative Feuchte = 0 %

Um sicherzustellen, dass der Kompressor unter den ungünstigsten Ansaugbedingungen ausreichend Leistung erbringt, muss man die höchsten Temperaturen, niedrigsten Luftdrücke und die maximale Luftfeuchtigkeit am Standort berücksichtigen. Der Einfluss der Luftfeuchte wird zur Vereinfachung in der folgenden Rechnung nicht betrachtet.

Die allgemein Gasgleichung besagt, dass das Produkt aus p*V/T unter allen Bedingungen konstant ist.

Vergleich des benötigten Ansaugvolumens, um 100 m3/min (ISO 1217) an unterschiedlichen Aufstellorten zu erzeugen

Installation eines Kompressors auf Meereshöhe vs. Installation auf 1000 m Höhe

 Ansaugbedingungen
auf Meereshöhe
Ansaugbedingungen
auf 1000 m Höhe
Austrittbedingungen
ISO 1217
Temperatur:20 °C = 293 K20 °C = 293 K20 °C = 293 K
Luftdruck:1013,25 mbar(a)891 mbar(a)1000 mbar(a)
Ansaugvolumen:98,69 m3/min112 m3/min100 m3/min

Welchen Einfluss hat die Ansaugtemperatur auf die Leistung des Kompressors?

Vergleich der Ansaugbedingungen bei einer Installation auf Meereshöhe bei 20 °C Ansaugtemperatur vs. einer erhöhten Ansaugtemperatur von 45 °C hat.

 Ansaugbedingungen
auf Meereshöhe
Ansaugbedingungen
auf 1000 m Höhe
Austrittbedingungen
ISO 1217
Temperatur:20 °C = 293 K20 °C = 293 K20 °C = 293 K
Luftdruck:1013,25 mbar(a)891 mbar(a)1000 mbar(a)
Ansaugvolumen:98,69 m3/min112 m3/min100 m3/min