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Einsatz von Frequenzumrichtern bei Vakuumpumpen

Seit einigen Jahren werden bei Vakuumpumpen, die in Melkanlagen installiert sind, sogenannte Frequenzumrichter eingesetzt. Diese übernehmen an Stelle des Vakuumventils die Regelung des Vakuums mittels Veränderung der Förderleistung der Vakuumpumpe. 

Dies wird erreicht, indem über einen elektronischen Vakuumsensor im Leitungssystem die Vakuumhöhe ermittelt wird und über Abweichungen vom Nennvakuum der Frequenzumrichter die Drehzahl des elektrischen Antriebsmotors der Vakuumpumpe steuert. Wird das Nennvakuum überschritten, so wird die Förderleistung reduziert und bei Abfall des Vakuums wird sie erhöht. Dies führt dazu, dass die Vakuumpumpe immer bedarfsgerecht arbeitet. Bei der herkömmlichen Regelung des Vakuums über ein Regelventil fördert die Vakuumpumpe ständig das Maximum ihrer Leistung, wobei die Nennvakuumhöhe über den Einlass atmosphärischer Luft erreicht wird. Folglich wird, ausgegangen von der maximal benötigten Leistung, diese auch immer produziert. Die Stromaufnahme beträgt bei solchen Systemen permanent soviel, wie bei maximaler Leistung benötigt wird. Ein Ziel der Untersuchung war, die Differenz im Energieverbrauch dieser beiden Systeme herauszustellen.  

Ein weiterer Aspekt bezüglich dieser beiden Systeme ist die Geräuschentwicklung und somit auch die Belastung von Mensch und Tier mit Lärm. Während bei Vakuumpumpen mit Frequenzumrichter zum einen die Vakuumpumpe selbst mit geringerer Drehzahl arbeitet als ohne diese Einrichtung, so reduziert sich zusätzlich der Geräuschpegel durch die weniger oder gar nicht auftretenden Strömungsgeräusche des Regelventils. Die Unterschiede in der Lärmbelastung zwischen den Betrieben und zwischen den beiden Systemen festzustellen, war ein weiteres Ziel der Studie.    
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Fazit      
Im Rahmen dieser Studie konnte festgestellt werden, dass der Einsatz von Frequenzumrichtern zur Regelung des Vakuums in der Milchgewinnung erhebliche Möglichkeiten zur Einsparung von Energie bietet und auch die Geräuschbelastung von Mensch und Tier stark verringern kann.

Je nach Melkzeitdauer und ermolkener Milchmenge ergaben sich Einsparmöglichkeiten von 0,08 bis 0,14 Cent je kg Milch, was dazu führt, dass sich die Investition in eine Frequenzregelung für die Vakuumpumpe nach weniger als 1 bis 5,5 Jahren amortisiert, bei gleich bleibenden Energiepreisen. Da diese eher steigen, verkürzen sich diese Zeiten noch weiter. Ein Kauf solcher Technik gleich bei Neuanschaffung einer Melkanlage verringert nochmals die Kosten gegenüber einer Nachrüstung.

Da die Geräuschbelastung durch die Frequenzregelung erheblich verringert wird, ist bei günstiger Anordnung des Maschinenraums eine akustische Wahrnehmung der Vakuumpumpe im Melkstand auszuschließen.

Den gesamten Artikel mit allen Tabellen entnehmen Sie bitte dem angehängten pdf.Dokument.


Kontakt:
Dr. Michael Hubal
Berater Melkanlagen
Telefon: 0441 801-607
Telefax: 0441 801-634
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Stand: 24.07.2012