Verbesserung der Effizienz von Riemenantriebssystemen

Laut einem kürzlich veröffentlichten Bericht des US-Energieministeriums gilt der Ersatz von Keilriemen durch Synchronriemen in lufttechnischen Anwendungen als bewährte Methode zur Reduzierung des Energiebedarfs in industriellen und gewerblichen Anwendungen.

Warum gelten Synchronriemen als „grün“? Zum Zeitpunkt der Installation laufen Keilriemenantriebe mit 95-98 % Wirkungsgrad. Diese Prozentsätze sinken während der Lebensdauer des Riemens auf ungefähr 93%, wenn er richtig gewartet wird. Die meisten Effizienzverluste treten in den ersten 24 Betriebsstunden auf, sodass der Riemen nachgespannt werden muss. Wenn Keilriemenantriebe im Rahmen eines vorbeugenden Wartungsprogramms nicht nachgespannt werden, kann der Wirkungsgrad während der Lebensdauer des Riemens auf bis zu 80 % sinken.

Der Wirkungsgrad, der auf raumlufttechnische Geräte angewendet wird, ist die Rate der Motorenergie, die auf den angetriebenen Ventilator übertragen wird. Je niedriger die Effizienzklasse ist, desto langsamer ist die Lüftergeschwindigkeit, was zu weniger Luftbewegung und längeren Zyklus-/Laufzeiten für die HLK-Geräte führt – und somit den elektrischen Energieverbrauch erhöht.

Sobald Synchronriemen richtig gespannt sind, behalten sie während der gesamten Lebensdauer des Riemens einen Wirkungsgrad von 98 %, ohne dass eine kostspielige Wartung erforderlich ist. Elektrische Einsparungen aufgrund des konstanten Wirkungsgrads von 98% eines Synchronriemens sind in vielen Anwendungen erheblich.

Wie hoch sind die jährlichen Energie- und Dollareinsparungen, wenn ein Keilriemen mit 93 % Wirkungsgrad durch einen Synchronriemen mit 98 % Wirkungsgrad ersetzt wird? Der Bericht des Energieministeriums vergleicht einen kontinuierlich arbeitenden 100-PS-Zuluftventilatormotor mit einem Wirkungsgrad von 93 %, der mit einer durchschnittlichen Last von 75 % läuft und dabei 527.000 kWh jährlich verbraucht. Strom kostet 0,05 USD/KWh.

Energieeinsparungen =Jährlicher Energieverbrauch x (1-93 %/98 %) =527.000 kWh/Jahr x (1-93/98) =26.888 kWh/Jahr. Jährliche Kosteneinsparungen =26.888 kWh x 0,05 USD =1.345 USD.

Nicht alle Synchronriemen sind gleich. Jason Industrial Platinum bietet beispielsweise die Dual-Core-Cord-Technologie, die eine extreme Dimensionsstabilität unter Spannung beibehält und schmale Breiten ermöglicht, die in bestehende Riemenantriebsanwendungen passen. Außerdem bietet sein RPC-Zahnprofil einen Wirkungsgrad von 98% bei weniger Spannung als Keilriemen.

Synchronriemen verbessern bei den meisten Antriebskonfigurationen die Effizienz und sparen Energie, sie führen jedoch nicht bei jeder Anwendung zu Energieeinsparungen. Kleinere Antriebsanwendungen mit kurzen Achsabständen neigen dazu, Keilriemenschlupf zu verwenden, um die Lüfterdrehzahl zu erhöhen. Die Umstellung auf Synchronantriebe in diesen Anwendungen kann möglicherweise den Stromverbrauch erhöhen.

Synchronriemen reduzieren Lager- und Wellenbelastungen um bis zu 15 % für längere Lebensdauer und weniger Verschleiß. Sie laufen kühler als Keilriemenantriebe, was die Lagerlebensdauer erhöht. Darüber hinaus verfügt der Platinum-Riemen von Jason über eine HNBR-Gummitechnologie zur Reduzierung des Geräuschpegels; bietet einen breiten Betriebstemperaturbereich von minus 30 °F bis +240 °F; und hat eine stoffbeschichtete Zahnoberfläche, die die Drehmomentaufnahmefähigkeit und die Zahnscherfestigkeit verbessert.

Jason bietet ein Antriebskonstruktionshandbuch an, das Sie bei den Verfahren und Berechnungen unterstützt, die für die Umrüstung von Keilriemenantrieben auf Synchronriemen erforderlich sind, sowie eine Konstruktionsgruppe, die Sie bei diesem Prozess unterstützt.

Craig Roozen ist Director of Diversified Products bei Jason Industrial.

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