herborner.F® 100 % OCHRANNÉ VRSTVY = 0 % KOROZE!
Monoblokové odstředivé čerpadlo potažené ochrannou vrstvou
CZ
herborner.F Světová novinka udává tón
Čerpadlo herborner.F se svou ochrannou vrstvou na 100 % povrchu se hodí zvláště pro provoz v lázeňském prostředí, na koupalištích a v akvaparcích. Kromě toho se uplatní všude tam, kde je vyžadováno perfektní a čisté prostředí a kde čerpadlo nesmí do média vnášet sebemenší částečky koroze. Sem patří např. průmyslové oblasti nebo vodárny. Díky schválení ochranné vrstvy pro styk s bazénovou vodou1), stejně jako s pitnou vodou lze čerpadlo používat prakticky všude. Tloušťka ochranné vrstvy dosahující až 1 000 µm je zárukou extrémně hladkého povrchu. Tím se zlepší hydraulický stupeň účinnosti až o 10 % a za roky provozu se ušetří spousta energie.
2
1
Čerpadlo herborner.F sebou přináší mnoho inovačních prvků výbavy: 1
4
Ochranná vrstva Ochrana před korozí a agresivními médii díky stoprocentnímu potažení všech důležitých dílů přicházejících do styku s médiem a ohrožených korozí účinnou ochranou vrstvou. Tímto způsobem je zabráněno poškození čerpadla a dalších součástí zařízení korozí.
Systém X-Lock umožňuje stoprocentní potažení vnitřních závitů v odlitcích ochrannou vrstvou, aby se zabránilo korodování otoček závitů.
5 2
Speciální chránič oběžného kola z odolné umělé hmoty, který zabraňuje zarezavění oběžného kola (po zastavení) a zajišťuje tichý provoz.
3
Chránič mechanické ucpávky Uložení mechanické ucpávky je stoprocentně chráněno před korozí1). Takto je zabráněno vzniku korozních důlků na přechodovém tělese v prostoru sedla O-kroužku mechanické ucpávky. Zlepšení korozní stability má za následek snížení nákladů životního cyklu.
1)
čerpané médium neobsahující H2S, s obsahem chloridových iontů do 1 000 mg/l
F
2
Servis a údržba Jsou použity pouze nerezové šroubové spoje z ušlechtilé oceli, které jsou zárukou mnoha let snadné údržby dotyčných součástí.
Chránič oběžného kola
Jeho provedení se zvláště malou spárou umožňuje vysoký stupeň účinnosti.
Systém X-Lock
6
Systém Seal-Guard (na přání) Obecně platí, že se mechanická ucpávka zničí již po pár sekundách chodu nasucho. Inovační a bezúdržbový systém Seal-Guard dokáže tuto dobu mnohonásobně překonat tím, že se nedostatečné mazání vykompenzuje médiovou předlohou. Tímto způsobem je primární mechanická ucpávka účinně chráněna proti chodu nasucho.
7
5
6
1
4
2
8
7
3
Oběžná kola Dynamicky vyvážená, uzavřená vícekanálová kola zajišťují chod bez vibrací a výrazně přispívají k dlouhé životnosti čerpadla. Všechna oběžná kola mohou pomocí úpravy průměru dosáhnout každého pracovního bodu v rámci pole charakteristik.
8
Konstrukce I nadále byla důsledně zachována robustní a stabilní konstrukce. Součástí designu je rovněž procesní technologie, umožňující jednoduchou výměnu výměnné sady. Variabilní polohy hrdel, nastavitelné v krocích po 45°, kromě toho nabízejí optimální možnosti uspořádání.
3
Porovnání stupňů účinnosti 0
0
0
H [m]
50
100
50
2,5
150
100
5,0
150
7,5
200
200
10,0
250
250
12,5
15,0
300
300
17,5
350
20,0
22,5
[Imp.gpm]
350
400
25,0
[US.gpm]
27,5
Q [l/s]
24 75 22
70
20
65
18
60
[ft]
55 16
12
11
50
14
45 40
12
35
10
30 8
25
Čerpadlo s ochrannou vrstvou Čerpadlo bez ochranné vrstvy
6 4
20 15 10
2
5
0
0
0
P [kW]
10
20
30
6
3
2 1 0
10
9
50
60
70
80
90
3
100
Q [m /h] 8
5 4
9
40
[hp]
6 4 2
Eta 100
0 100
[%]
80
80
60
60
40
40
20
20
0
0
[%]
Hospodárnost
Instalace
Díky velkorysému dimenzování hřídelí a ložisek je dosaženo prodloužené životnosti. Čtyřpólové motory jsou od výkonu 1,1 kW navíc vybaveny domazávacím zařízením.
Čerpadla se dodávají v provedení pro horizontální a vertikální instalaci s „motorem nahoře“.
Tato technologická vylepšení oproti standardním motorům výrazně snižují náklady životního cyklu čerpadla.
10 Hřídel motoru Ohybově tuhý hřídel motoru z vysoce legované ušlechtilé oceli je zárukou minimálních výchylek. Díky tomu je minimalizován úkap z těsnění a prodloužena životnost hřídele motoru.
Všeobecné údaje - Rozsah teploty média od -5 do +60 °C, vyšší teploty na vyžádání herborner.F -C od +15 do +40 °C, Provedení s ochranou proti výbuchu od -5 do +40 °C - Rozsah teploty okolí od -5 do +40 °C - Výkonová zkouška podle DIN EN ISO 9906, třída 2 Hustota čerpaného média do max. 1 050 kg/m³ Viskozita čerpaného média do max. 1,75 mm²/s Korekce výkonu při odlišných podmínkách použití se provádí podle specifických požadavků zákazníka.
11 Utěsnění hřídele Použita je mechanická ucpávka vyrobená z otěruvzdorných materiálů a přizpůsobená příslušným provozním podmínkám. Všechny motory jsou na straně čerpadla vybaveny speciálním utěsněním proti stříkající vodě.
12 Přepouštěcí kanál Jeho pomocí je mechanická ucpávka optimálně omývána čerpaným médiem. Kluzné plochy tak dostávají potřebné mazací a chladicí médium, čímž se trvale prodlužuje životnost mechanické ucpávky.
F
4
Speciální provedení - - - - - - -
Odlišné napětí a/nebo síťová frekvence Jiná třída izolace Zvýšená okolní teplota Zvýšený stupeň krytí Zvýšená ochrana proti odkapávající vodě a vlhkosti Speciální materiály Speciální nátěr všech jednotlivých dílů bez ochranné vrstvy - Provedení s ochranou proti výbuchu (ATEX) - Specifická zákaznická řešení
Varianty čerpadel herborner.F
herborner.F -C Monoblokové odstředivé čerpadlo potažené ochrannou vrstvou s motorem s tepelným výměníkem
Příslušenství Měnič kmitočtu, systém Seal-Guard, ochrana mechanické ucpávky proti chodu nasucho (ETS X4), sada Long-Life, senzor tlaku
5
F-PM
Monoblokové odstředivé čerpadlo potažené ochrannou vrstvou s motorem s trvalým magnetem
F-C
herborner.F -PM
Příslušenství
Monoblokové odstředivé čerpadlo potažené ochrannou vrstvou s motorem IE2
F
herborner.F
herborner.F Ochrannou vrstvou potažené monoblokové odstředivé čerpadlo herborner.F je standardně vybaveno motorem IE2.
F
Všechny typické prvky výbavy této výrobní řady vedou k úspoře energie, a tím i k citelnému snížení nákladů.
Motor
Klasifikace elektromotorů
Použit je povrchově chlazený třífázový motor s klecovým rotorem, který splňuje třídu účinnosti IE2.
Od roku 2011 platí nové definice stupňů účinnosti (kód IEC), kterým musí třífázový asynchronní motor odpovídat.
Konstrukční provedení
IM B5
Druh krytí
IP55
Počet otáček
1 500 (1 800) min-1
Nové normy se používají po celém světě, aby bylo umožněno jednotné posuzování motorů. Pro standardní motory (High Efficiency = s vysokou účinností) platí od poloviny roku 2011 požadavek, že musejí dosahovat účinnosti minimálně IE2, pokud neplatí výjimky jako např. pro ponorné motory.
3 000 (3 600) min-1 Kmitočet
50 (60) Hz
Spínání ≤ 2,2 (2,6) kW
230 5 / 400 3 (460 3) V
Spínání ≥ 3,0 (3,6) kW
400 5 / 690 3 (460 5) V
Třída izolace EN 60034-1
F (155 °C)
F
6
F Porovnání stupňů účinnosti motorů IE1 až IE4
100 95
Stupeň účinnosti v %
90 85
IE4 IE3 IE2 IE1
80 75 70 65
375
335
315
220
260
200
160
110
132
90
75
45
55
37
30
22
18,5
15
11
7,5
4
5,5
3
2,2
1,1
1,5
0,75
60
Výkon motoru v kW Z grafu jasně vyplývá, že pro provozovatele bazénu má smysl používat motory s optimalizovaným stupněm účinnosti, protože výkonový rozsah čerpadel se nachází spíše ve spodním výkonovém rozsahu motorů.
Rozdělení elektromotorů podle třídy energetické účinnosti Energetická třída IEC
Kód IEC
Kód EFF
Super Premium Efficiency
IE4
Premium Efficiency
IE3
High Efficiency
IE2
EFF1
Standard Efficiency
IE1
EFF2
-
EFF3
Below Standard Efficiency
NEMA
NEMA Premium EPAct
Porovnání starého kódu EFF, nového kódu IEC a NEMA (Severní Amerika).
7
herborner.F -PM Ochrannou vrstvou potažené monoblokové odstředivé čerpadlo herborner.F -PM je vybaveno motorem s trvalým magnetem (PM). Motory PM (synchronní motory) dosahují v porovnání s běžnými asynchronními motory zlepšení stupně účinnosti až o 13 %. To vede ke značné úspoře energie, a tím i k citelnému snížení nákladů.
F-PM
Motor Použit je synchronní motor s povrchovým chlazením a permanentním buzením. Tyto motory průběžně dosahují stupňů účinnosti energetické třídy IE3 a lze je dodat i v provedení IE4. Protože se však synchronní motory nemohou samočinně rozběhnout, potřebují pro provoz měnič kmitočtu. Konstrukční provedení
IM B5
Druh krytí
IP55
Počet otáček
1 500 min-1 3 000 min-1
Spínání
3 300 - 400 V
Třída izolace EN 60034-1
F (155 °C)
Synchronní motory se vyznačují vysokým stupněm účinnosti, který lze přisuzovat hlavně chybějícímu prokluzu. Kromě synchronního běhu bez prokluzu se za výhodu motorů PM považuje to, že měničem kmitočtu řízený rozběh výrazně redukuje ztracenou práci motoru, a zvyšuje tak efektivitu pohonu. Největší potenciály úspory vyvine motor PM při provozu čerpadla v rozsahu s částečným zatížením. Zlepšení stupně účinnosti jsou při tomto druhu provozu velmi markantní, protože u běžných asynchronních motorů zde může účinnost výrazně klesat, zatímco motory PM zde vykazují téměř stabilní chování. Výhody motorů PM: • Vyšší výkon díky maximální účinnosti • Nižší provozní náklady díky vysokým úsporám energie • Nižší emise CO2 díky nižší spotřebě proudu
F
8
Porovnání činného výkonu Zobrazená charakteristika čerpadla s hnacím výkonem 3 kW vyjadřuje porovnání elektrického příkonu (činného výkonu) u motoru PM a asynchronního motoru. Motor PM má výrazně nižší příkon.
0
100
0
0
H [m]
200
100
5
300
200
10
300
15
400
400
20
500
500
25
600
600
30
35
700
40
45
[Imp.gpm]
700
800
50
Výpočet činného výkonu při Q = 120 m³/h P
= U * I * cosφ * √3
Pasynchronní
= 401,9 * 6,83 * 0,79 * 1,73 = 3,75 kW
PPM
= 330,0 * 5,73 * 1,0 * 1,73 = 3,27 kW
Úspora
= 0,48 kW = 12,8 %
F-PM
Uvedené výhody snižují náklady životního cyklu a ozřejmují značný tržní podíl, který motory PM mezitím získaly.
Amortizace Vyšší pořizovací náklady motorů PM se při dnešních nákladech za energii rychle vrátí a výhody vysokého stupně účinnosti by se při narůstajících nákladech za energii v budoucnu mohly vyplatit ještě výrazněji. Doba amortizace motoru PM se dá určit jednoduchým výpočtem:
[US.gpm]
55
Q [l/s]
12 [ft]
11 35 10 30
9
nákladyPM - nákladystandard
Amortizace (roky)
=
NákladyPM Nákladystandard PN t Náklady na el. energii ηstandard ηPM
náklady na pořízení motoru PM v € Náklady na pořízení standardního motoru v € Údaj výkonu motoru v kW (např. 3 kW) Roční doba chodu v hodinách (cca 8 000 h) v € na kWh (např. 0,15 €/kWh) Stupeň účinnosti standardního motoru (např. 0,79) Stupeň účinnosti motoru PM (např. 0,89)
8 25
PN * t * náklady na el. energii *
[
1 1 ηstandard - ηPM
[
7 20
6 5
15 4 10
3 2
5 1 0
P1 [kW]
0 0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
6
3
Q [m /h]
8
[hp]
Činný výkon asynchronního motoru
5
6 4
3
4
2
Činný výkon motoru PM
2
1
0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0
9
herborner.F -C Ochrannou vrstvou potažené monoblokové odstředivé čerpadlo herborner.F -C je vybaveno motorem s tepelným výměníkem (C). Princip opětovného využívání energie aplikovaný u motorů s tepelným výměníkem vede k významné úspoře nákladů na vytápění a redukci tepla ve strojovně tím, že je odpadní teplo motoru cíleně odevzdáváno bazénové vodě, kterou tak ohřívá. Navíc se tyto motory vyznačují nižšími emisemi hluku.
Motor Použit je médiem chlazený motor s tepelným výměníkem. Ten odevzdává 95 % svého odpadního tepla zpátky médiu. IM B5
Druh krytí
IP55
Počet otáček
1 500 (1 800) min-1
Kmitočet
50 (60) Hz
Spínání ≤ 2,2 (2,6) kW
230 5 / 400 3 (460 3) V
Spínání ≥ 3,0 (3,6) kW
400 5 / 690 3 (460 5) V
Třída izolace EN 60034-1
F (155 °C)
F-C
Konstrukční provedení
F
10
Speciálním pláštěm, úplně obepínajícím motor, protéká voda. Odpadní teplo produkované motorem je tak zachycováno a zpátky odevzdáváno formou tepla čerpané vodě, v bazénové technice pak bazénové vodě. Motor se tímto způsobem současně chladí. Co se odvádění tepla týče, pracuje při tom maximálně efektivně, protože vodou chlazené plochy vykazují v porovnání se vzduchem chlazenými plochami asi stonásobně lepší součinitel přestupu tepla. Tomu odpovídá i optimální zachycování ztrátového tepla motoru jeho tepelným výměníkem. Díky tomu lze snížit vlastní potřebu ohřívání bazénové vody tepelným výměníkem. Na přání lze motory s tepelným výměníkem dodat v provedení s třídou ochrany IP67, kdy je pak lze použít i v prostorách, kde hrozí nebezpečí zaplavení.
Porovnání emisí hluku 80
Emise hluku v db(A)
70 60 50 40
vzduchem chlazený motor motor s tepelným výměníkem tichá myčka nádobí
30 20 10 0 4
5,5
7,5
11
15
18,5
22
30
Výkon motoru v kW
Úspora energie použitím motoru s tepelným výměníkem
Redukce emisí hluku u motorů s tepelným výměníkem
Výpočet rozdílového příspěvku motoru s tepelným výměníkem na náklady na teplo v porovnání s dnešním standardním motorem třídy High-Efficiency (IE2).
Motory s tepelným výměníkem nejen že šetří náklady na energii, ale také běží, jak je vidět v grafu nahoře, v porovnání s konvenčními, vzduchem chlazenými motory zpravidla o mnohem více než 10 db(A) tišeji. To odpovídá o polovinu nižší hlasitosti. Díky tomu jsou tyto motory zajímavé i pro citlivé případy použití jako třeba v hotelových zařízeních.
3 kW
22 kW
Tepelný výměník
Standardní
Tepelný výměník
Stupeň účinnosti motoru v %
85,5
79,4
91,6
89,4
Použití motorů s tepelným výměníkem
Přebraný výkon P1 v kW
3,51
3,78
24,02
24,61
Odevzdávaný výkon P2 v kW
3,0
3,0
22,0
22,0
Ztrátový výkon PV v kW
0,51
0,78
2,02
2,61
Konvenční koeficienty návratnosti
0,25
0,95
0,25
0,95
Regenerace tepla Q v kW
Motory s tepelným výměníkem se na rozdíl od standardních motorů (motory IE2) obecně vyznačují vyšším přívodem tepla do bazénové vody, nižším přívodem tepla do svého okolí a nižšími emisemi hluku. Díky své vysoké účinnosti tak přímo přispívají k ochraně klimatu.
0,13
0,74
0,50
2,48
Cena za teplo v €/h
0,0752*
0,0752*
Roční provozní hodiny (360 dní po 24 h)
8 640
8 640
Rozdílový příspěvek na náklady na teplo v €
397,77
1 282,33
F-C
Standardní
Typ motoru
* Cena za 1 kWh tepelné energie, vycházející z ceny za topný olej činící 70 ct/l
11
Příslušenství Měnič kmitočtu Měniče kmitočtu slouží k elektronické regulaci otáček motorů, čímž ušetří značné množství energie. Navíc prodlužují životnost zařízení a snižují náklady na opravy a údržbu. Jejich výhoda spočívá v prvé řadě v tom, že pomocí regulace otáček čerpadla lze přizpůsobovat pracovní bod požadavkům zařízení (např. noční snížení teploty v bazénech), což na rozdíl od dřívějších technických řešení a možností sebou nese značná energetická zlepšení. Používají se měniče kmitočtu montované přímo (herborner.F: s výkonem do 26,4 kW, herborner.F -PM: s výkonem do 30 kW) a montované na stěnu resp. do skříňového rozvaděče (všechny výkony). U čerpadel herborner.F -C je možná pouze montáž na stěnu resp. do skříňového rozvaděče.
Systém Seal-Guard Systém Seal-Guard zabraňuje chodu mechanické ucpávky nasucho pomocí médiové předlohy. Jakmile u primární mechanické ucpávky čerpadla začne chybět médium, v důsledku čehož by nastal chod nasucho, dojde k vyrovnání nedostatečného mazání pomocí médiové předlohy. Ztráty médiové předlohy se automaticky doplňují ze zásobní nádržky. Na tomto zásobníku se dá navíc poznat eventuální úkap z primární mechanické ucpávky. Celý systém je až na případné doplňování médiové předlohy bezúdržbový.
Příslušenství
Díky ochraně primární mechanické ucpávky proti chodu nasucho pomocí médiové předlohy lze ušetřit náklady, a snížit tak náklady životního cyklu.
ETS X4 Elektronická ochrana proti chodu nasucho (ETS X4) zabraňuje chodu mechanické ucpávky nasucho pomocí elektronické kontroly. Proces »odfukování« vzduchu probíhá automatizovaně. Tím se dá ušetřit na náhradních ucpávkách včetně jejich montáže, výrazně zredukovat možné doby výpadku, a minimalizovat tak náklady životního cyklu čerpadla. Vezměte prosím na vědomí: Pomocí ETS nelze odvzdušnit celé zařízení!
F
12
Sada Long-Life Sada Long-Life zahrnuje mazací lis a vysokovýkonný mazací tuk. Zajištění domazávání ložisek motorů významně prodlužuje jejich životnost, a snižuje tak náklady životního cyklu čerpadel.
Senzor tlaku
Příslušenství
Senzor tlaku slouží k indikaci tlaku na výtlačné straně čerpadla. Provozovatel tím získá jednoduchou možnost kontroly funkčnosti čerpadel.
13
Náklady životního cyklu 0,5 % 15 %
0,5 %
11 % pořizovací náklady
2% náklady na instalaci/uvedení do provozu
5%
náklady na energii náklady na obsluhu
6%
náklady na údržbu a opravy náklady na výpadky produkce náklady na ochranu životního prostředí náklady na vyřazení z provozu
60 %
Aby se dala zjistit hospodárnost výrobku nebo celého systému, musí se provést celkové posouzení, zahrnující veškeré náklady vznikající během celého životního cyklu zařízení. Ty se nazývají náklady životního cyklu (Life Cycle Costs, LCC). Zrovna pro čerpadla používaná v bazénech je důležité provést výpočet LCC, protože v důsledku dob chodu, které zčásti přesahují 8 000 hodin za rok (např. cirkulační čerpadla bazénové vody), jsou značně ovlivněna jinými náklady (např. náklady na energii). Posuzování samotných pořizovacích nákladů by zde bylo příliš krátkozraké.
Na obrázku nahoře je na základě příkladu výpočtu čerpadla na čistou vodu s dlouhými ročními dobami chodu znázorněno procentuální rozdělení nákladů životního cyklu. Zřetelně se ukazují enormní rozdíly jednotlivých nákladových faktorů. Téměř dvě třetiny nákladů životního cyklu připadají na náklady na energii. Zvolením vhodného, energeticky účinného pohonu a/nebo měniče kmitočtu lze tento podíl významně zredukovat. I když je zprvu nutná vyšší pořizovací cena, umoří se tato investice z pohledu životnosti čerpadla během několika málo let.
Výpočet LCC lze provést pomocí jednoduchého vzorce. LCC = Cic + Cin + Ce + Co + Cm + Cs + Cenv + Cd Cic Cin Ce Co Cm Cs Cenv Cd
Zde najdete počítačový program k jednoduchému výpočtu LCC pro Vaše čerpadla, který je k dispozici v německém a anglickém jazyku:
pořizovací náklady náklady na instalaci/uvedení do provozu náklady na energii náklady na obsluhu náklady na údržbu a opravy náklady na výpadky produkce náklady na ochranu životního prostředí náklady na vyřazení z provozu
Německy
Anglicky
Jako příklad je na pravé straně zobrazeno porovnání dvou čerpadel, vytvořené kalkulačkou nákladů životního cyklu.
F
14
15
Každé čerpadlo výrobní řady herborner.F dostane po absolvování kontroly kvality následující visačku. Její zadní stranu může zákazník využít k zaznamenávání provedené údržby. Přední strana
Další informace k bazénovým čerpadlům získáte v odborné příručce:
Bazénová čerpadla Oblasti použití, výběr, konstrukce, energetická účinnost
Zadní strana
Vyšlo v nakladatelství Süddeutscher Verlag onpact GmbH ISBN 978-3-86236-040-6
J.H. Hoffmann GmbH & Co. KG | Littau 3-5 | DE-35745 Herborn | Tel.: +49 (0) 27 72 / 933-0 Fax: +49 (0) 27 72 / 933-100 | E-mail:
[email protected] | www.herborner-pumpen.de
P-hF 02 CZ
