Spar energi med effektive vandkølingssystemer Spar energi på bilfabrikken ved at omstille værktøjsmaskinerne til effektive vandkølesystemer
HYDAC – din partner til energieffektive køleløsninger i værktøjsmaskiner.
Spar energi på bilfabrikken ved at omstille værktøjsmaskinerne til effektive vandkølesystemerHYDAC – din partner til energieffektive køleløsninger i værktøjsmaskiner.
På grund af klimabeskyttelses-spørgsmålet står bilbranchen over for større udfordringer. Da branchen gennemgår store forandringer, og der sker et gradvist skift til elektromobilitet stiger presset for at gøre hele forsyningskæden mere bæredygtig. Den centrale udfordring er at reducere hver enkelt komponent og køretøjs miljøpåvirkning. Det er ikke kun indkøb af grøn energi, der skal optimeres, men også reduktionen af energiforbruget, brugen af vand og andre medier, affald, CO2 emissionen og emissionen af opløsningsmidler i hele værdikæden.
Energieffektivitet, bevarelse af ressourcer og omkostningsoptimering for værktøjsmaskiner med HYDAC Fluid Engineering metoden i bilbranchen
Vores kunde er en af Tysklands største bilfabrikanter. Opgavens formål var at optimere værktøjsmaskinernes energi på en af kundens fabrikker og reducere energiomkostningerne. Herudover skulle disse optimeringer inkorporeres i nye maskiner.
Airconditionanlægget i fabrikshallen var ikke designet til drift af ekstra maskiner og kunne ikke overholde bygningens tilladte maksimumtemperatur i tilfælde af en udvidelse. Opvarmningen af maskinhallen skulle undgås. I stedet for at udvide aircondition-enheden besluttede vores kunde sig for en miljømæssig mere bæredygtig løsning. Kølevandskredsløbet, der allerede var installeret på fabrikken, skulle udvides og bruges til køling af fluid-kølede drev og delvis køling af kontaktskabene.
Kunden valgte HYDAC som kompetent teknologipartner og definerede de følgende mål for løsning af køleopgaven:
Energibesparelse på mindst 20%
Tilbagebetaling inden for 1 til 1,5 år
Reduktion af bekostelig service til kuldeteknik
Affaldsreduktion ved hjælp af reduceret kølemiddelforbrug
Reduceret varmeafgivelse til fabrikshallen
Reduktion af støjbelastningen
Reduceret pladsbehov i fabrikshallerne
HYDAC’s fluid engineering-eksperter udførte først flere analyser på bilfabrikken. På grundlag af analyseresultaterne blev det anbefalet af omstille maskinerne med køleenheder til de kompakte væske-vand-kølesystemer FWKS. Disse systemer skulle tilsluttes fabrikkens kølevands-kredsløb for at opnå de mål, bilfabrikanten havde defineret.
HYDAC's produktløsninger
Ved at forbinde værktøjsmaskinerne til det eksterne, centrale kølevands-netværk var det muligt at erstatte de eksisterende køleenheder med væske-vand-kølesystemer fra HYDAC's FWKS serie. FWKS er et mellemkredsløb mellem kølevandsforsyningen og forbrugeren. FWKS-tanken indeholder vandglykol, som pumpes frem til forbrugeren, hvor den optager varmen. Når den vender tilbage til kølesystemet, strømmer den gennem en pladevarmeveksler, hvor den afkøles af fabrikkens kølevand.
FWKS-systemets midterkredsløb har to større fordele: For det første ligger kølevæskens kvalitet på et konstant højt niveau, og korrosionsbeskyttelse er altid sikret. Herudover er det nødvendige tryk og volumenstrømmen sikret, selvom trykket fra fabrikkens kolde vandforsyning svinger eller generelt er for lavt.
Maskinerne, der kræver en køling på op til 5 kW, blev omstillet til FWKS-0 løsningen, og ved kølinger over 5 kW blev konstruktionsstørrelserne FWKS-2 og FWKS-3 anvendt.
HYDAC FWKS er allerede mere energibesparende end de køleenheder, der anvendes generelt i værktøjsmaskiner. For at reducere kølevandsforbruget yderligere kan systemerne udstyres med vandstyringsventiler, som reguleres mekanisk eller elektronisk:
- mekanisk styrede proportionalventiler kræver ikke ekstra el-forbindelse. De kan regulere kølevandsmængden således, at vand-glukolen i fremløbet til forbrugeren forbliver på en fast værdi, med en afvigelse på ± 2 K. Det betyder, at for en forsyningstemperatur, der er indstillet på 30 °C, kan vandglykoltemperaturen svinge inden for 28–32 °C.
De elektronisk justerede proportionalventiler giver også mulighed for en differencetemperaturstyring med en afvigelse på ± 0,5 K. Vand-glykol-temperaturen er baseret på maskinfundament-temperaturen. Denne stiger og falder i overensstemmelse med forbrugerens ydeevne og den omgivende temperatur, og svinger i et område på 0,5 K i forhold til referencetemperaturen. Temperatursvingninger, der påvirker maskinens præcision, forhindres derved i alle tilfælde.
Resultatet
Under testkørslen på kundens lokation blev der først omstillet otte værktøjsmaskiner med succes. Der blev her opbygget og anvendt fire FWKS-varianter som kundespecifikke serieenheder. Efter den succesfulde testkørsel blev der omstillet yderligere 140 maskiner, og i det næste trin fulgte mere end 80 maskiner.
For at sikre at den nye kølestandard også blev specificeret for nye maskiner, er HYDAC FWKS løsningerne indført i den tyske bilproducents produktkravsspecifikation. Maskinproducenterne bruger nu HYDAC væskekølesystemerne i deres maskiner.
Citat fra HYDAC bileksperten:
“Bilbranchen har fokus på en omkostningseffektiv, ressourceoptimeret og energieffektiv produktion for at opnå en CO2-neutral energiforsyning.”
Omstillingen af kølesystemet resulterer i de følgende fordele:
Beskyttelse af ressourcer
Der kræves ingen CFC'er eller kølemidler. Den proportionale ventilteknologi sikrer også, at kølevand kun bruges, når der er behov for det. Det betyder, at en unødvendig påvirkning af kølevandsnetværket undgås.
Omkostningsoptimering
Færre omkostninger ved indkøb og service sammenlignet med køleenhederne, som oprindeligt blev brugt. Omkostningerne for eksterne leverandører køleteknologiservice blev reduceret betydeligt. Fabrikkens interne mekaniske vedligeholdelsesteam kan udføre vedligeholdelsen, da der ikke kræves nogen køleteknologiuddannelse.
Hurtig amotisering
Opkostningsoptimeringen forkorter investeringens amortiseringstid.
Fleksible systemløsninger
Der er mulighed for modulære og kundetilpassede udvidelser af løsningerne på et senere tidspunkt.
