Im Datenblatt stand 2,2 kW. Das alte Gerät hatte ebenfalls 2,2 kW geleistet. Also wurde ein Ersatzgerät mit derselben Leistung bestellt, angeschraubt und eingeschaltet – und schon innerhalb einer Woche beschwerte sich das Dentallabor, dass zwei gleichzeitig laufende Handstücke das dritte unter Strom versorgten.
Der neue Kompressor war nicht unterdimensioniert. Von ihm wurde ein gleichmäßiger, kontinuierlicher Durchfluss aus einer Anlage erwartet, deren Nennleistung bei einem anderen Referenzdruck als beim alten Kompressor angegeben war, wobei er einen kleineren Druckbehälter speiste – und das in einer Anlage, in der der Spitzenbedarf länger anhielt, als jemals zuvor gemessen worden war. Drei Fehler, von denen keiner die Leistung betraf.
Scroll-Kompressoren sind zwar unempfindliche Maschinen, aber auch sie sind nicht immun gegen Rechenfehler. Hier erfahren Sie, wie man die richtige Größe bestimmt – die Schritte, die wir Käufern vor der Angebotserstellung erläutern.
Beginnen Sie mit dem Bedarf, nicht mit der Leistung
Die Motorleistung ist ein Eingangswert. Was Ihr Prozess verbraucht, ist Durchfluss bei einem bestimmten Druck, und dieser sollte gemessen und nicht geschätzt werden.
Zwei praktische Möglichkeiten, die Zahl zu ermitteln:
- Prüfung jedes einzelnen Werkzeugs. Listen Sie alle Verbraucher auf, notieren Sie deren Nennverbrauch und rechnen Sie diesen in eine einheitliche Einheit um. Notieren Sie außerdem, welche Geräte gleichzeitig betrieben werden können – bei einer Druckluft-Bestandsaufnahme stellt sich fast immer heraus, dass die auf den Typenschildern der installierten Werkzeuge angegebene Gesamtleistung den realistischen gleichzeitigen Bedarf bei weitem übersteigt.
- Beobachtung des bestehenden Systems. Installieren Sie einen provisorischen Durchflussmesser oder beobachten Sie, wie stark der Druck auf dem Manometer bei Spitzenlast absinkt und wie lange der Kompressor braucht, um sich wieder zu erholen. Diese Erholungszeit ist ein direkter Hinweis auf die Differenz zwischen Verbrauch und Förderleistung.
Tragen Sie anschließend ein Diversitätsfaktor für den gleichzeitigen Betrieb. Eine Dimensionierung auf der Grundlage der arithmetischen Summe aller Geräte im Gebäude führt in der Regel zu einer Anlage, die 30–50% größer ist als nötig, was höhere Anschaffungskosten und höhere Betriebskosten bei Teillast verursacht.
Eine Scroll-Bewertung lesen, ohne sich täuschen zu lassen
Drei Angaben in einem Datenblatt für Schriftrollen führen regelmäßig zu Missverständnissen:
- Referenzdruck. Ein bei 7 bar angegebener Durchfluss ist nicht mit einem bei 10 bar angegebenen Durchfluss vergleichbar. Ein höherer Förderdruck bedeutet einen geringeren Durchfluss bei gleicher Maschine. Rechnen Sie den Wert immer auf den Druck um, bei dem Sie die Maschine tatsächlich betreiben werden.
- Freier Luftstrom vs. Verdrängung. Der Hubraum entspricht dem verdrängten Volumen – also dem geometrischen Maß für die Bewegung der Spiralen. Die freie Luftfördermenge ist die Menge, die tatsächlich aus dem Auslass austritt. Der zweite Wert ist immer kleiner.
- Spannung. Die Verfügbarkeit von einphasigem 220-V-Strom schränkt die Installationsmöglichkeiten in den meisten Gebäuden ein. Unsere SY-SF3/10 in der 220-V-Ausführung gilt für Standorte ohne Drehstromversorgung; ist Drehstrom vorhanden, wird dieselbe Maschine als 380-V-Gerät mit einer besseren Motorausnutzung.
Unser aktuelles Sortiment umfasst drei Baugrößen, die alle für 10 bar ausgelegt sind:
| Modell | Motorleistung | Lieferung | Anmerkungen |
|---|---|---|---|
| SY-SF3/10 | 2,2 kW | 220 V einphasig oder 380 V dreiphasig | Einstiegsmodell für Kliniken und kleine Labore |
| SY-SF5/10 | 3,7 kW | Dreiphasig | IP54-Motor für staubige Einsatzorte |
| SY-SF7,5/10 | 5,5 kW | Dreiphasig | Förderleistung ca. 505 l/min |
Ausführliche Informationen finden Sie auf den jeweiligen Produktseiten – diese Tabelle dient der Entscheidungsfindung und nicht als Kaufspezifikation.
Einschaltdauer: Hier unterscheidet sich Scroll wirklich von anderen
Scroll-Kompressoren sind für den Dauerbetrieb ausgelegt, weshalb sie in vielen professionellen Anwendungsbereichen Kolbenkompressoren abgelöst haben. Allerdings bezieht sich die Aussage “für den Dauerbetrieb ausgelegt” auf den Kompressor selbst und nicht auf die gesamte Anlage. In der Praxis ergibt sich die Einschränkung meist aus einem der beiden folgenden Faktoren:
- Thermische Belastung des Motors. Der Dauerbetrieb in einem heißen, unbelüfteten Schrank ist die häufigste Ursache für einen vorzeitigen Ausfall des Scroll-Kompressors. Die Raumtemperatur und die Luftzirkulation um den Motor herum entscheiden darüber, ob der 100%-Betrieb zuverlässig ist.
- Arbeitszyklus des nachgelagerten Prozesses. Für zeitweise auftretende Spitzenlasten ist ein Abnehmer besser geeignet als eine größere Pumpe – siehe den nächsten Abschnitt.
Als Faustregel gilt: Liegt der durchschnittliche Verbrauch unter etwa 60% der Dauerleistung des Kompressors, befinden Sie sich im intermittierenden Betriebsbereich, und ein richtig dimensionierter Druckluftbehälter ermöglicht Ihnen den Einbau einer kleineren Maschine. Liegt der Verbrauch darüber, dimensionieren Sie den Kompressor entsprechend der Last und nutzen Sie den Druckluftbehälter nur zur Stabilisierung.
Dimensionierung von Auffangbehältern – ganz ohne Rätselraten
Der Druckausgleichsbehälter ist die kostengünstigste Lösung, die man kaufen kann. Er gleicht kurze Spitzenbedarfe aus, glättet Druckschwankungen, leitet einen Teil des Kondensats ab und verhindert, dass der Motor durch kurze Ein- und Ausschaltzyklen vorzeitig verschleißt.
Eine brauchbare Näherung für die Pufferspeicherung:
V (Liter) ≈ Q (l/min) × t (Minuten) ÷ Δp (bar)
Wo V ist das Tankvolumen, Q ist der zusätzliche Durchfluss, der während der Spitzenlast über die Kompressorleistung hinausgeht, t ist die Dauer des Spitzenwerts, und Δp ist der Druckabfall, den man tolerieren kann, bevor es im Prozess auffällt.
Beispiel: Handstücke und eine Absaugvorrichtung verbrauchen zusammen 30 Sekunden lang 400 l/min, der Kompressor liefert kontinuierlich 200 l/min, und der Prozess verträgt einen Druckabfall von 10 bar auf 8 bar.
- Zusätzlicher Durchfluss über der Fördermenge: 400 − 200 = 200 l/min
- Dauer: 0,5 Minuten
- Zulässiger Druckabfall: 2 bar
- V ≈ 200 × 0,5 ÷ 2 = Mindestens 50 Liter
Margin hinzufügen – in der Regel 30–50% – und 75–100 Liter angeben. In der Praxis ist dies der Grund, warum die Geräte nicht einzeln, sondern zusammen mit den Empfängern ausgeliefert werden: die SY-750 – geräuscharmes Gerät verfügt über einen 200-Liter-Tank, damit die Pumpe keine Spitzenlasten bewältigen muss.
Modulare Kapazitäten aufbauen statt einer einzigen großen Einheit
Scroll-Pakete sind von Haus aus modular aufgebaut. Zwei mittelgroße Einheiten, die parallel mit sequenzieller Steuerung betrieben werden, bieten Ihnen:
- Teillastwirkungsgrad — Eine Einheit läuft nahe ihrem Wirkungsgradpunkt, anstatt dass eine große Maschine gedrosselt wird.
- Redundanz — Ein Wartungsintervall oder eine Störung kostet Sie einen Teil der Kapazität, nicht die gesamte Versorgung.
- Stufenweise Kapitalzuführung — die zweite Einheit erst dann hinzuzufügen, wenn der Bedarf tatsächlich entsteht, anstatt schon Jahre im Voraus dafür zu bezahlen.
Der Kompromiss besteht in der benötigten Stellfläche und einem Bedienfeld zur Steuerung der Abläufe. Für eine Anlage jeder Größe lohnt sich dieser Kompromiss in der Regel.
So ist beispielsweise der Wechsel vom 3,7-kW-Modell SF5/10 zum 5,5-kW-Modell SF7,5/10 nicht Ihre einzige Option: Zwei parallel geschaltete SF5/10-Geräte können eine schwankende Last möglicherweise besser bewältigen als eine einzige größere Maschine.
Vergessen Sie das Trocknen und die Filterung nicht
„Ölfrei“ bedeutet, dass kein Öl enthalten ist. Das ist richtig. nicht bedeutet „trocken“.
Jeder Kubikmeter, der aus der Atmosphäre entnommen wird, enthält Wasserdampf, und durch die Kompression wird dieses Wasser konzentriert. Es kondensiert im Tank, fließt durch Ihre Rohrleitungen und gelangt zur Verwendungsstelle. Wenn es sich bei Ihrer Anwendung um Instrumentenluft, Pulverförderung, Lebensmittelkontakt oder Lackierarbeiten handelt, sollten Sie den Taupunkt ebenso sorgfältig festlegen wie den Durchfluss.
A Kältetrockner ist die Standardantwort für allgemeine Anwendungen — die CD-36F-Gerät ist typisch für die kompakte Ausführung, die Labore mit einem Scroll-Paket kombinieren. Wenn Sie mehrere davon kaufen, beachten Sie bitte unsere Hinweise zu Großabnahme von Lufttrocknern sind fünf Minuten wert.
Ein vierstufiges Arbeitsblatt zur Größenbestimmung
Führen Sie diese Befehle der Reihe nach aus, dann wird die Zahl sauber ausgegeben:
- Gleichzeitige Nachfrage messen — nicht den auf dem Typenschild angegebenen Gesamtwert. Erfassen Sie den Durchfluss in l/min bei Ihrem Arbeitsdruck über eine repräsentative Stunde.
- Einsatzprofil festlegen — Wie hoch ist der Anteil, in dem der Kompressor innerhalb jedes Zehn-Minuten-Fensters tatsächlich ausgelastet ist? Liegt der Durchschnittswert unter etwa 60%, sollten Sie einen Speicher vorsehen; liegt er darüber, dimensionieren Sie die Pumpe für eine kontinuierliche Förderleistung.
- Größe des Empfängers für den längsten glaubwürdigen Spitzenwert unter Verwendung der obigen Formel, zuzüglich einer Marge von 30–50%.
- Luftaufbereitung festlegen gegen den für Ihren Prozess erforderlichen Taupunkt, und fügen Sie dann eine Filterung hinzu, falls Partikel eine Rolle spielen.
Sollte bei einem dieser Schritte ein ungünstiger Wert herauskommen, sprechen Sie uns bitte vor der Bestellung an – senden Sie uns die Details über das Kontaktseite und wir werden die Berechnungen anhand Ihres tatsächlichen Prozesses überprüfen.
Häufig gestellte Fragen
In welchem Umfang ist eine Überdimensionierung sinnvoll?
15–20% über dem gemessenen Spitzenbedarf ist der übliche Wert. Liegt der Wert darüber, zahlen Sie für Kapazitäten, die Sie nicht nutzen werden, und müssen zudem den Teillastzuschlag in Kauf nehmen, der entsteht, wenn eine größere Maschine unterhalb ihres effizienten Betriebsbereichs betrieben wird.
Kann ich einen Scroll-Kompressor dauerhaft unter Volllast betreiben?
Das Kompressoraggregat ist dafür ausgelegt, vorausgesetzt, das Gerät wird bei der erforderlichen Umgebungstemperatur betrieben und ausreichend belüftet. Der Dauerbetrieb in einem geschlossenen Schrank ist die häufigste Ursache für eine verkürzte Lebensdauer der Scroll-Kompressoren.
Einphasig oder dreiphasig?
Je nach den Möglichkeiten Ihrer Gebäudeversorgung, wobei Dreiphasenstrom vorzuziehen ist, sofern verfügbar – 380-V-Motoren laufen in der Regel kühler und sind pro Kilowatt kostengünstiger in der Anschaffung. Wenn nur Einphasenstrom zur Verfügung steht, eignet sich der 220-V-Motor SF3/10 für Anwendungen mit geringem Durchsatz.
Warum schaltet sich meine Scroll-Einheit immer wieder ein und aus?
In der Regel liegt dies an einem im Verhältnis zur Spitzenlast zu kleinen Empfänger oder an einem zu eng eingestellten Druckbereich zwischen Ein- und Ausschaltpunkt. Erhöhen Sie entweder das Speichervolumen oder vergrößern Sie die Differenz – denn nicht der Dauerbetrieb, sondern das Ein- und Ausschalten selbst führt zum Verschleiß von Motor und Anlasser.
Wo steht die Spule im Vergleich zur Schraube und zum Kolben?
Die Spiralgebläse kommen dort zum Einsatz, wo Luftreinheit, geringer Geräuschpegel und niedrige bis mittlere Durchflussmengen gefragt sind – typischerweise unterhalb der Anlagenebene. Darüber hinaus übernehmen Schraubengebläse. Unser Vergleich von Kolben-, Schrauben- und Spiraltechnologien geht detailliert auf die Grenzen ein.
Das gesamte Angebot ansehen Ölfreie Scroll-Baureihe oder lesen Sie unseren umfassenden Leitfaden zu Die Zukunft der ölfreien Druckluft.