Danfoss Turbocor centrifugal compressors for air

Unsere Technik macht den Unterschied
Turbocor Zentrifugalverdichter für Klimaanlagen
Führend in einem neuen Leistungszeitalter
Heutzutage wird überall nach HVAC-Technologien gesucht, die eine
bessere Effizienz, Nachhaltigkeit und Anwendbarkeit bieten. Für
mittelgroße kommerzielle und industrielle HVAC-Systeme sowie bei der
Ersatzteilnachrüstung bieten die Danfoss Turbocor-Verdichter deutliche
Vorteile, darunter:
• Die äußerst kompakte Größe und das geringe
Gewicht ermöglichen Erstausrüstern und
Subunternehmern die kosteneffiziente
Installation eines reibungsfreien, zweistufigen
Zentrifugalverdichters mit deutlich kleinerer
Stellfläche als bei konventionellen Verdichtern
• Herausragende Nachhaltigkeit und lange
Lebensdauer, da aufgrund der reibungsfreien
Magnetlagertechnolgie keine mechanischen
Verschleißflächen vorhanden sind. Das nicht
vorhandene Öl, die hohe Effizienz und das
geringere Gewicht sind weitere Aspekte, die zu
einer nachhaltigeren Systemlösung beitragen
• Der Geräuschpegel von 72 dBA (TT300) macht
den Gehörschutz überflüssig. Diese Verdichter
sind in der Regel aufgrund der anderen Geräusche
in einem typischen Maschinenraum nicht zu
hören und sind darüber hinaus deutlich leiser als
Schrauben- und
Hubkolbenverdichter
von vergleichbarer
Größe
• Erleichtert die Konformität mit nationalen
Energierichtlinien, wie z. B. der ASHRAE-Norm 90.1
und der europäischen Richtlinie 2002/91/EG, und
vereinfacht die Erfüllung zunehmend strenger
lokaler Richtlinien, wie z. B. der kalifornischen
Richtlinie „Title 24 Energy Efficiency Standards for
Residential and Nonresidential Buildings“
Typischer Schraubenverdichter
Die Magnetlager ermöglichen die
effizientesten, zuverlässigsten, leisesten
und wartungsärmsten Zentrifugalverdichter
auf dem Markt.
• Die herausragende Energieeffizienz reduziert die
Betriebskosten und trägt zur Reduzierung der
CO2-Bilanz bei, da der jährliche Energieverbrauch
30 bis 50 % unter dem von konventionellen
Verdichtern liegt. In den USA können diese hohen
Effizienzen zu USGBC LEED®-Punkten führen
• Senkt den CO2-Ausstoß durch eine Reduzierung
der kWh mit einer Verbesserung des Integrated
Part Load Value (IPLV) von mehr als 33 % in vielen
Anwendungen
•U
nter globalen Gesichtspunkten als die
umweltverantwortliche Alternative zu HCFCs
betrachtet, verfügt das Kältemittel HFC-134a über
ein Ozonabbaupotential von Null
• Die geringen
Wartungskosten
sind ein direkter
Vorteil, da keine
Notwendigkeit
von Ölwechseln
oder der Reparatur
von Systemen
mit chronischen
Schmierungs­
problemen besteht
Geräuschpegel in einem gängigen
Maschinenraum.
Energie- und CO2-Emissionseinsparungen – Analyse
Turbocor
Vorhandene
Kälteanlage
Einsparungen
Kapazität der Kälteanlage – Tonnen (kW)
250 (880)
250 (880)
—
IPLV (kW/Tonne)
0,34
0,65
—
IPLV (COP)
10,35
5,42
—
Durchschnittliche jährliche Betriebsstunden (h)1 5.820
5.820
—
Jährlicher Gesamtverbrauch (kWh)
296.820
567.450
270.630
Stromkosten (US-Dollar/kWh)
0,10
0,10
—
Durchschnittliche jährliche Betriebskosten
(US-Dollar)
29.682
56.745
27.063
2
Summe Einsparungen in 2 Jahren (US-Dollar)
54.126
Summe Einsparungen in 3 Jahren (US-Dollar)
81.189
Durchschnittliche jährliche CO2-Emissionen
(metrische Tonnen)3
Die Einsparungen wirken sich
wirtschaftlich sowie hinsichtlich
der Umweltbelastung aus.
Hinweise:
1. Die durchschnittlichen jährlichen Betriebsstunden schließen Bürogebäude,
die Prozesskühlung, Datenzentren usw. mit ein.
2. Berechnungen basieren auf einer durchschnittlichen Last von 60 %.
48 %
Turbocor
Vorhandene
Kälteanlage
Senkung der
CO2-Emissionen
213,1
407,4
194,3
48 %
3. Berechnungen basieren auf einem CO2-Emissionsfaktor von 7,18 x 10-4
metrischen Tonnen [CO2 / kWh] (eGRID2007 v. 1.1, US jährliche nichtbasierte
Last CO2-Emissionsrate, Daten für das Jahr 2005) aus den USA EPA-Website.
Umrechnungen:
1 [metrische Tonne] = 2.204,6 [lbs US]
Gesteigerte Leistung
mit fortschrittlicher Technologie
Ein herausragender Integrated Part Load Value (IPLV)
ist das Resultat einer optimalen Energieleistung im
gesamten Betriebsbereich, von 100 % zu ~20 %.
Der Turbocor-Verdichter nutzt einen integrierten
Frequenzumrichter zur Reduzierung der
Verdichterdrehzahl und zur größtmöglichen
Senkung der Energiekosten bei einer Senkung der
Kondensationstemperatur bzw. des Wärmeverlustes.
% Effizienzverlust
Senken Sie Ihren Energieverbrauch bis
zu 50 % mit einem Frequenzumrichter
Abbildung 1: Effizienzverlust
in Prozent.
1
2
3
4
5
8
% Ölgehalt
20
17,8
17,9
16,7
15
16,9
12,7
9
10
5
Abbildung 2:
Nachgewiesener
Ölgehalt in Proben aus
Zentrifugalkälteanlagen mit
älterer Technologie.
22,9
4,9
2,9
2,1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Kälteanlage – Beispiel
(ASHRAE-Forschungsprojekt 601)
Reibungsfreie Magnetlager beseitigen die Kosten
dieser Ineffizienzen sowie die Wartungskosten im
Zusammenhang mit Ölwechseln usw.
Sensoren überwachen an jedem Magnetlager
100.000 mal pro Sekunde die Wellenposition,
damit deren Präzision gewährleistet ist.
7
25
Viele Kälteanlagen sind mit Öl überladen
(Abbildung 2), was dazu führt, dass die tatsächliche
Energieeffizienz deutlich unter den Bemessungs­
daten des Geräts liegt.
Abbildung 3: Das
reibungsfreie Design ist
für das gesamte Sortiment
effizienter.
Danfoss Turbocor
Verdichter –
variable Drehzahl
Einsparungen
in US-Dollar
Effizienz
Ein bewegliches Teil (Rotorwelle des Motors und
Laufradbaugruppe) wird während des
Rotationsvorgangs durch ein digital gesteuertes
Magnetlagersystem aus einem Axial- und zwei
Radiallagern in eine Schwebeposition gebracht, die
alle Kontakte von Metall- und Verschleißoberflächen
beseitigt.
6
% Ölgehalt
100-prozentig ölfreier Betrieb
mit Magnetlagern
Konventionelle Verdichter und Kälteanlagen
verbrauchen aufgrund des eingesetzten Schmieröls
mehr Energie, da dieses den Wärmeaustausch
behindert. Selbst eine Kälteanlage mit einem
Ölgehalt von 4 % kann ggf. 9 % seiner Effizienz
einbüßen (Abbildung 1).
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Konstantdrehzahl
0%
25%
50%
75%
100%
Kapazitätsmodulierung
(Vergleich mit konventionellen Konstantdrehzahl-Verdichtern)
Intelligentes System mit 100-prozentiger
Digitalsteuerung
Die Steuerungskonzepte führen zu
Energieeinsparungen. Der „intelligenten“
Danfoss Turbocor-Verdichter verfügen über eine
integrierte digitale Steuerungselektronik zur
proaktiven Steuerung des leistungsoptimierten
Verdichterbetriebs. Gleichzeitig bieten sie eine
externe Überwachung sowie webbasierte
Beobachtung mit BAS oder EMS, um größtmögliche
Energieeinsparungen zu erzielen.
Laufräder
Radiallager
vorne
Sensorring
Motor
Radiallager
hinten
Sensorring
Die Rotorwelle schwebt mittels einer patentierten Magnetlagertechnologie.
Axiallager
Lieferung bewährter Technologien
Permanentmagnet
N
N
S
Permanentmagnet
S
Elektromagnet
ROTOR
ROTOR
Elektromagnet
S
N
N
Querschnitt eines Axiallagers
Magnetlager und Lagersensoren
• Bestehend aus Permanent- und Elektromagneten
mit einzigartigem, patentiertem Design für eine
kompakte Größe und eine zuverlässig hohe
Leistung
• Ermöglicht eine präzise gesteuerte, reibungsfreie
Rotation der Verdichterwelle in einem
Magnetschwebefeld
• Lagersensoren an jedem Magnetlager geben
Informationen zum Rotororbit und zum Axialdruck
in Echtzeit an die Lagersteuerung zurück
Permanentmagnet-Synchronmotor
• Versorgung durch eine pulsdauermodulierte
Spannungsversorgung (PWM)
• Der Hochgeschwindigkeits-Umrichterbetrieb
erfordert eine hohe Effizienz, Kompaktheit und
Soft-Start Fähigkeiten
Aufsetzlager
• Radial und axial angeordnete Lager stützen
den Rotor, wenn der Verdichter nicht mit Strom
versorgt wird
• Bietet eine Sicherung und verhindert einen
Kontakt zwischen der Baugruppe Rotor/Laufrad
und anderen Metalloberflächen
S
Querschnitt eines Radiallagers
Welle und Laufräder
• Nur eine große bewegliche
Verdichterkomponente
• Arbeitet als Rotor für PermanentmagnetSynchronmotoren
• Die Laufräder sind direkt mit der Welle verzahnt
Frequenzumrichter
• Ein Bipolartransistor-Wechselrichter mit
isolierter Gate-Elektrode (Insulated Gate
Bipolar Transistor – IGBT) ist ein Wechselrichter,
der die Gleichspannung in eine regelbare
Dreiphasenwechselspannung umwandelt
• Die Signale von der Motor/Lagersteuerung
legen die Wechselrichter-Ausgangsfrequenz,
Spannung und Phase fest und regeln damit die
Motordrehzahl
• Wandelt mechanische Energie wieder in
elektrische Energie um. Bei Stromausfall
ermöglicht dieses patentierte Steuerungsprinzip,
den Schwebevorgang normal zu beenden und
herunterzufahren
Softstart-Modul
• Reduziert deutlich hohe Einschaltströme, bietet
Vorteile zu Netzstromsystemen und reduziert die
Temperaturbelastung am Stator
• Der Einschaltstrom beträgt lediglich 2 Ampere
gegenüber den typischen 250-350 Ampere, die
bei konventionellen Verdichtern in diesem
Lastenbereich gängig sind – eine wahre
Neudefinition von Softstarts
Elektronisches Paket
• Single Point-Anschluss zur primären
Stromversorgung
• Ein Gleichrichter wandelt die Wechselspannung
aus dem Stromnetz in eine Hochspannungs-DCQuelle um
• Kondensator für gleichmäßige
Gleichspannungsversorgung
• Gleichspannungswandler für eine Versorgung
mit hohen und niedrigen Gleichspannungen
• Netzwerkverbindung für eine externe Steuerung
und Überwachung
• PWM-Verstärker für die Stromversorgung der
elektromagnetischen Lager
• Verdichterlager und MotorsteuerungsMikorprozessor
Konzipiert für eine einfache Anwendung
und einen zuverlässigen Betrieb
Einfache und beste Lösung für
mittelgroße Kälteanlagen oder
DX-Systeme
Entwickelt für HVAC-Anwendungen von HVAC-Ingenieuren. Liefert die Kühlung für Klimatisierungsanwendungen bei Verdampfertemperaturen von bis
zu -9 °C (je nach Druckverhältnis des Systems). Ideal
für Kälteanlagen oder Direktverdampfungssysteme
in Komfort- oder Prozesskühlungsanwendungen.
Einfache universelle Anwendbarkeit
Alle Turbocor-Modelle verfügen über
dieselbe physikalische Größe und dieselben
Verbindungspositionen und verwenden
dieselben Steuerungen sowie dasselbe
Überwachungsschnittstellenmodul – und
lassen sich nach Standardmethode montieren.
Geringe Produkt- und Betriebskosten
Reibungsfreies Magnetlagerdesign ohne
Ölversorgungssystem.
Das Öl kann die Flächen des Wärmeaustauschs
nicht bedecken, wodurch die Effizienz des Geräts
über die gesamte Lebensdauer hoch bleibt und
Kunden höchste Effizienz/niedrigste Emissionen
sowie die kosteneffizienteste Leistung in seinem
Lastenbereich bietet.
Einfache Steuerung
Eine integrierte digitale
Elektronik ist der „intelligente
Kern“, der den TurbocorVerdichter zu einer völlig
eigenständigen Komponente
macht und zugleich umfassende
Selbstdiagnose, Überwachung
und Steuerung ermöglicht.
Diese Intelligenz kann über
diverse Steuerungsausgänge
geregelt werden – einschließlich
ModBus und webaktivierter
Überwachung und Steuerung.
Einfache Wartung
Einfache Handhabung
Kein Ölwechsel erforderlich, kein Verschleiß und
keine Brüche an mechanischen Komponenten, nur
einfache vorbeugende Wartung.
Die Verdichter wiegen weniger als 136 kg, was ein
Bruchteil des Gewichts konventioneller Verdichter ist;
darüber hinaus ist die Stellfläche ca. 50 % kleiner.
Einfache Wahl des Kältemittels
Optimiert für HFC -134a, dem gängigen Kältemittel
ohne jeglichen Ozonabbau.
Pressure and Temperature Trends
Requested/Actual Power Trends
Vision des Unternehmens – Danfoss Turbocor Compressors wird der
weltweit bevorzugte und führende Hersteller von Zentrifugalverdichtern sein.
Kundenbeziehungen – Danfoss Turbocor Compressors geht
Kundenkooperationen auf der Basis von gegenseitigem Respekt und
Einhaltung der ethischen Geschäftsgebräuche ein, im Wissen, dass sich
viele Wettbewerber auf dem Markt befinden.
Betriebliche Spitzenleistung – Danfoss Turbocor Compressors wird im
Rahmen des Wettbewerbs ein qualitativ hochwertiges Produkt liefern,
das der Qualität konventioneller Verdichtertechnologien entspricht oder
diese übertrifft.
Profitieren Sie von unseren Vorteilen
Moderne Konzeption und Herstellung
Seit 1993 hat unser internationales Team aus
Entwicklern und Ingenieuren ein umfassendes
Entwicklungsprogramm zur Produktion und
Verbesserung des Turbocor-Verdichters umgesetzt.
Bis heute ist das Unternehmen stetig gewachsen
und hat sich zu einem Konzern entwickelt, der
sich auf Konzeption, Herstellung, Vermarktung
und Support der weltweit effizientesten und
kostengünstigsten HVAC-Verdichter konzentriert.
Support von Experten
Die Danfoss Turbocor-Experten bieten umfassende
Produkt- und Wartungsschulungsprogramme
sowie Anwendungssupport für Erstausrüster,
ihre Auftragnehmer und Endnutzer.
Wir sind auf die erfolgreiche Anwendung
von HVAC-Geräten mit Turbocor-Kühlmittelverdichtern
spezialisiert.
Hauptniederlassung und Produktionsstätte
Das 6.800 Quadratmeter große Werk von Danfoss
Turbocor am Standort in Tallahassee im US-Bundesstaat
Florida beherbergt die Produktionsstätte,
Prüfeinrichtungen, eine Entwicklungsabteilung,
eine F&E-Abteilung und Büroräume.
Danfoss Turbocor Compressors ist bestrebt,
Kundenzufriedenheit zu erreichen, indem Produkte
und Services angeboten werden, die hinsichtlich
Qualität, Wert und pünktlicher Lieferung zu den
klassenbesten gehören, und arbeitet in diesen
Bereichen an ständigen Verbesserungen.
Zertifiziert gemäß
ISO 9001 und 14001
Danfoss Turbocor Compressors Inc.
1769 E. Paul Dirac Drive
Tallahassee, FL 32310, USA
Telefon: +1 850-504-4800
Fax: +1 850-575-2126
www.turbocor.com
Printed
On
Printed on
Recycled
Paper
Recycled Paper
Danfoss Turbocor Compressors übernimmt keine Haftung für eventuelle Fehler in Katalogen, Broschüren und anderen Drucksachen. Danfoss Turbocor behält sich das Recht
vor, seine Produkte ohne vorherige Bekanntgabe zu ändern. Dies gilt auch für bereits bestellte Produkte, sofern die Änderungen nicht zu der Notwendigkeit weiterer Änderungen an den bereits vereinbarten Spezifikationen führen. Alle Marken in diesen Materialien sind Eigentum der jeweiligen Unternehmen. Danfoss Turbocor, Turbocor und
dessen Logo sind Marken der Danfoss Turbocor Compressors Alle Rechte vorbehalten.
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