Interview: De voordelen van de EtaLine Pro als totaalsysteem
Wat zijn de voordelen als een pomp niet uit losse componenten bestaat, maar consequent als een compleet systeem wordt ontworpen en gebouwd? We vroegen het aan de KSB-expert en productmanager van de EtaLine Pro Steffen Horchler.
Wat zijn de voordelen als een pomp niet uit losse componenten bestaat, maar consequent als een compleet systeem wordt ontworpen en gebouwd? We vroegen het aan de KSB-expert en productmanager van de EtaLine Pro Steffen Horchler.
Een geheel nieuwe benadering van pompontwikkeling
KSB-Magazin: Hallo meneer Horchler, u werkt sinds 2002 bij KSB en werkt momenteel als productmanager voor de nieuw ontwikkelde EtaLine Pro inline-pomp. Kunt u ons uw nieuwe "baby" aan ons voorstellen?
S.H.: Heel graag. De nieuwe EtaLine Pro is een geheel nieuw type inline-pomp die we in eerste instantie speciaal hebben ontworpen voor toepassingen in de gebouwentechniek.
KSB-Magazin: U zegt: "geheel nieuw". Kunt u ons dat nader toelichten?
S.H.: De EtaLine Pro is van het begin af aan totaal anders ontworpen en ontwikkeld dan eerdere pompen. We willen daarmee de huidige en toekomstige ErP-regelgeving overtreffen.
KSB-Magazin: ErP staat voor Energy related Products. De regelgeving hierover is misschien beter bekend als de EU Ecodesign-richtlijn. Met deze specificaties wil de Europese Unie de bescherming van het klimaat bevorderen door het stroomverbruik van energiegerelateerde producten voor te schrijven.
S.H.: Exact. Naar schatting is ongeveer 10 procent van het wereldwijde elektriciteitsverbruik alleen al terug te voeren op het gebruiik van pompen - daar ligt dus een enorm potentieel. Geen wonder dat de EU deze verordening zo snel mogelijk wil implementeren.
KSB-Magazin: Wat betekent dat concreet voor de ontwikkeling?
S.H.: De nieuwe regelgeving zorgt er simpelweg voor dat verouderde stroomvreters niet meer in de EU kunnen worden aangeboden en geleidelijk zullen verdwijnen - vergelijkbaar met het verbod op klassieke gloeilampen. De verordening voor circulatiepompen is in 2009 in werking getreden en is in de loop der jaren herhaaldelijk herzien, uitgebreid en natuurlijk ook aangescherpt. En ik voorspel dat deze procedure ook zal worden toegepast op drooglopers. Maar met de nieuwe EtaLine Pro zijn we op dat gebied optimaal gepositioneerd.
Testen, controleren, bijstellen - de precieze afstelling van de EtaLine Pro was een langdurig en delicaat proces.
IE? MEI? EEI? Wat nu?
KSB-Magazin: In verband met energiezuinigheid bij pompen worden vaak de afkortingen IE, MEI en EEI gebruikt. Wat betekenen deze afkortingen en hoe zijn ze gerelateerd?
S.H.: IE staat voor "International Efficiency". De specificatie classificeert het rendement van een motor. Tot voor kort liep de schaal van IE1 – de slechtste waarde – tot IE4 – de beste waarde. Er zijn echter al jaren motoren op de markt die nog efficiënter werken dan IE4. Daarom werd de norm geactualiseerd en kunnen motoren nu ook voldoen aan klasse IE5.
MEI staat voor "Minimum Efficiency Index" en verwijst specifiek naar de hydrauliek van een waterpomp. Om deze index te bepalen, wordt het rendement van verschillende pomptypes bij deellast en overbelasting gemeten en met een formule berekend. De MEI vergelijkt deze meetresultaten met het meest efficiënte product op de markt. Een actuele MEI van bijvoorbeeld MEI ≥ 0,7 geeft aan dat meer dan 70 procent van de andere, op de markt verkrijgbare pompen van dit type, minder efficiënt zijn.
KSB-Magazin: Dit geeft ons informatie over de motor en de hydrauliek - maar nog niet over de complete pomp.
S.H.: Precies, dat is het cruciale punt. Hoewel IE5 betekent dat we een goede motor hebben en een MEI van 0,7 dat we een goede hydrauliek hebben: voor het complete pompsysteem geeft dit echter nog geen betrouwbare informatie. Doorslaggevend is eerder het gezamenlijke rendement van elektromotor, pomphydraulica en elektronische besturing – aangepast aan de eisen in het deellastbereik dat het grootste deel van het jaar wordt gebruikt.
Eén plus één is nu meer dan twee: de nieuwe EtaLine Pro presteert meer dan de som van de afzonderlijke delen.
KSB-Magazin: En daar komt de EEI om de hoek kijken?
S.H.: Juist! Er is momenteel een concept van een EU-verordening die de efficiëntie van drooglopers realistischer zal evalueren. EEI staat voor Energy Efficiency Index. Hierbij wordt het opgenomen elektrische vermogen van de motor in relatie tot de hydraulische pompcapaciteit bekeken. Oftewel hoeveel stroom heeft de pomp nodig om een bepaalde hoeveelheid water te pompen?
KSB-Magazin: Hoe wordt deze waarde bepaald?
S.H.: Net als de MEI is de EEI geen absolute meetwaarde, maar een relatieve waarde. Ook hierbij worden referentiewaarden van in de handel verkrijgbare pompen gebruikt om dit te bepalen. Deze waarde wordt berekend door het gemiddelde opgenomen vermogen van de pomp te vergelijken met het opgenomen referentievermogen van een huidige standaardpomp. Een EEI van 0,3 betekent bijvoorbeeld dat de pomp slechts 30 procent van het vermogen nodig heeft dat ooit als kritische drempel werd gedefinieerd. Eenvoudiger gezegd: hoe lager de EEI, hoe minder energie de pomp verbruikt. Maar pas op! In de toekomst kan de EEI van een droogloper niet meer worden vergeleken met de EEI van een natloper, aangezien er andere referentievermogens worden gehanteerd.
KSB-Magazin: Oké, en hoe heeft u het aangepakt met de nieuwe EtaLine Pro om de laagst mogelijke EEI te bereiken?
S.H.: Welnu, op basis van de IE en MEI zie je al dat een pomp uit heel verschillende componenten bestaat. Allereerst hebben we het hart van de pomp: de hydrauliek, d.w.z. de waaier in het huis, die het medium aanzuigt en in de persleiding pompt. Dan hebben we de motor die de hydrauliek aandrijft. En vervolgens hebben we bij moderne pompen ook nog de elektronische besturing met sensoren, toerenregeling enzovoorts.
En tot nu toe was het zo dat al deze componenten afzonderlijk op optimale efficiëntie werden afgesteld. Dan hebben we nu dus een zuinige motor, efficiënte hydrauliek en een geoptimaliseerde besturing. Maar alle onderdelen los van elkaar. Probleem: Ze moeten eerst zo goed mogelijk worden geassembleerd en dan ook nog eens goed met elkaar harmoniëren.
KSB-Magazin: Doet me een beetje denken aan een voetbalteam …
S.H.: Precies: je hebt een keeper van wereldformaat, een topmiddenvelder en een begenadigd spits. De kans op een goed team is dus groot. Maar nu komt het eropaan dat die drie ook nog perfect samen spelen. Ik durf te zeggen: een perfect gecoördineerd team zal de drie individuele winnaars verslaan. Terugkomend op de pomp: we ontdekten dat we met onze afzonderlijke componenten een zeer hoog totaalrendement konden bereiken, maar dat een perfect op elkaar afgestemd, compleet systeem nog meer potentieel te bieden heeft. Eventuele adapters en interfaces die we voorheen nodig hadden om de afzonderlijke componenten bij elkaar te brengen, moeten liefst volledig worden geëlimineerd. Want ook die verbruiken energie.
Ontwikkeling betekent ook volledig nieuwe wegen inslaan
KSB-Magazin: Dat betekent dat u helemaal opnieuw moest beginnen bij het ontwerpen en ontwikkelen van de pomp.
S.H.: Zeker, we hadden een vrijwel leeg vel papier voor ons liggen. En in plaats van met verschillende teams voor de verschillende disciplines te werken, hebben we een interdisciplinair team gevormd met experts - met specialisten voor de motor en voor de hydrauliek, maar ook elektronicaspecialisten, software-engineers en productontwerpers waren er vanaf het begin bij.
KSB-Magazin: En toen begon het. Hoe bent u te werk gegaan?
S.H.: We vroegen ons bijvoorbeeld af wat de juiste spanning is op de interne motorklemmen, wat is het juiste toerental van de pompas? We lieten ons daarbij niet leiden door achterhaalde conventies (400V, 50 Hz is gelijk aan 3000 rpm). Een hogere spanning vermindert bijvoorbeeld de stroom en daarmee de massa aan koper. Een hoger toerental vermindert het koppel en daarmee de massa van het asstaal. Het is net als bij de Formule 1, je kunt het vermogen halen uit het toerental of uit de cilinderinhoud. Onze EtaLine Pro is dankzij hogere toerentallen aanzienlijk lichter en compacter.
KSB-Magazin: Wat was het resultaat?
S.H.: Het resultaat was voor onze proporties redelijk verstorend: de nieuwe EtaLine Pro heeft bijvoorbeeld bij een capaciteit van 20 m³/h en een opvoerhoogte van 30 m een met 43% gereduceerde uitstoot in de productie en is nu veel meer een eenheid dan al zijn voorgangers. Er is nu een behuizingsconcept met slechts één display, één typeplaatje, geïntegreerde sensoren en een modern vormgegeven en gebruiksvriendelijke bedieningseenheid. Alles is veel beter doordacht.
Het zijn de innerlijke waarden die tellen!
KSB-Magazin: Maar ik veronderstel dat deze holistische benadering zich niet alleen in de productie openbaart, toch?
S.H.: Natuurlijk niet. Het doel was om een pomp te ontwikkelen die niet alleen zeer efficiënt draait, maar ook voldoet aan alle aspecten van duurzaamheid. Zo wilden we bijvoorbeeld het aantal benodigde varianten flink reduceren. We realiseren de individuele behoefte van de klant, met korte levertijden en zonder mechanisch maatwerk. Door middel van "tune to process" kunnen we dezelfde hardware een tweede of derde leven geven en de gebruiksfase aanzienlijk verlengen.
KSB-Magazin: Niet slecht …
S.H.: Op deze manier voorkomen we efficiëntieverliezen door vaak "uit angst" te groot gedimensioneerde machines. Met een EtaLine Pro kan alleen efficiënt worden gewerkt.
KSB-Magazin: Hoezo?
S.H.: Omdat de pomp met de beschikbare sensorloze besturingsmodi altijd op basis van de behoefte draait – of via de KSB FlowManager-app eenvoudig en intuïtief kan worden aangepast aan gewijzigde systeemparameters. Daarnaast biedt de pomp te allen tijde volledige transparantie over de bedrijfs- en systeemstatus.
Compact van buiten, krachtig van binnen: de nieuwe EtaLine Pro was de eerste pomp in zijn soort die consequent werd ontworpen met het oog op efficiëntie en duurzaamheid.
KSB Magazine: Hartelijk dank voor de uitleg, meneer Horchler. Wagen we ons tot slot aan een blik in de toekomst. Wat denkt u? Kan dit holistische concept van de pomp als model dienen voor verdere ontwikkelingen bij KSB?
S.H.: Dat denk ik wel. Juist die aanpak in een interdisciplinair team was vanuit mijn oogpunt buitengewoon effectief. En het resultaat vind ik indrukwekkend: als je pompen niet ziet als een samenstel van afzonderlijke componenten, maar als een volledig geïntegreerde systemische eenheid, dan kunnen we zeker nog een verhoogd efficiëntiepotentieel bereiken. Energie wordt steeds duurder en duurzaamheid steeds belangrijker. Daarom zie ik de EtaLine Pro ook absoluut als pionier en voorbeeld voor andere series. Er valt nog veel te halen voor ons!
KSB-Magazin: Bedankt voor het interview!
Gebruikte producten
EtaLine Pro
EtaLine Pro - compacter, flexibeler, efficiënter. Onderhoudsvriendelijke, hoogefficiënte, toerengeregelde inline-pomp met drooglopende parmanentmagneet-synchroonmotor. Geïntegreerde, doordachte pompfuncties. De efficiëntievereisten van de ErP-richtlijnen ver vooruit. Kan worden gebruikt voor verwarmings-/airconditioningtoepassingen en watersystemen