Säästä energiaa tehokkailla vesijäähdytysjärjestelmillä Säästä energiaa autoteollisuuden tuotantolaitoksessa varustamalla työstökoneet tehokkailla vesijäähdytysjärjestelmillä
HYDAC – kumppanisi työstökoneiden energiatehokkaissa jäähdytysjärjestelmissä.
Säästä energiaa autoteollisuuden tuotantolaitoksessa varustamalla työstökoneet tehokkailla vesijäähdytysjärjestelmilläHYDAC – kumppanisi työstökoneiden energiatehokkaissa jäähdytysjärjestelmissä.
Ilmastonsuojelu on keskeinen asia ja autoteollisuus on sen vuoksi suurten haasteiden edessä. Ala on muutoksessa ja siirtymässä vähitellen sähköliikenteeseen. Tämä kasvattaa painetta tehdä koko toimitusketjusta kestävämpi. Keskeistä on vähentää kunkin komponentin ja jokaisen valmistetun ajoneuvon ympäristövaikutuksia. Vihreän energian hankinnan lisäksi koko arvoketjussa on optimoitava energiankulutusta, veden ja muiden aineiden käyttöä sekä jätteiden kertymistä, hiilidioksidipäästöjä ja liuotinpäästöjä.
Energiatehokkuutta, resurssien säästöä ja kustannusten optimointia työstökoneilla HYDACin Fluid Engineering -lähestymistavalla
Asiakkaamme on eräs Saksan autoteollisuuden suurimmista valmistajista. Tehtävä sisälsi työstökoneiden energiankulutuksen optimoinnin eräässä asiakkaan tehtaista sekä energiakustannusten alentamisen. Lisäksi nämä optimoinnit tuli sisällyttää myös uusiin koneisiin.
Tehdasrakennuksen ilmastointijärjestelmää ei oltu suunniteltu lisäkoneiden käyttöä varten, eikä se olisi ilman laajentamista kyennyt pitämään rakennuksen lämpötilaa alle maksimin. Rakennuksen lämpenemistä oli vältettävä. Ilmastointiyksikön laajentamisen sijaan asiakkaamme valitsi ympäristötietoisemman ratkaisun. Tehtaalla jo olemassa olevaa jäähdytysvesipiiriä oli tarkoitus laajentaa ja käyttää nestejäähdytteisten käyttöjen jäähdytykseen ja kytkinkaappien osittaiseen jäähdytykseen.
Asiakas valitsi HYDACin osaavaksi teknologiakumppaniksi ja määritti jäähdytysratkaisulle seuraavat tavoitteet:
Vähintään 20 %:n energiansäästö
Takaisinmaksuaika 1 – 1,5 vuotta
Jäähdytystekniikan kalliiden huoltopalvelujen vähentäminen
Jätteen vähentäminen pienemmällä jäähdytysnesteen kulutuksella
Vähentynyt lämmönsiirto tuotantorakennukseen
Pienempi melukuormitus
Pienempi tilantarve tuotantorakennuksissa
HYDACin Fluid Engineering -asiantuntijat suorittivat ensin useita analyysejä autotehtaassa. Tulosten perusteella suositeltiin, että jäähdytysyksiköillä varustetut koneet varustetaan kompakteilla FWKS-neste-vesi-jäähdytysjärjestelmillä. Nämä järjestelmät tuli liittää tehtaan jäähdytysvesikiertoon autovalmistajan määrittelemien tavoitteiden saavuttamiseksi.
HYDACin tuoteratkaisut
Työstökoneiden liittäminen ulkoiseen keskusjäähdytysvesiverkostoon mahdollisti olemassa olevien jäähdytysyksiköiden korvaamisen HYDACin FWKS-sarjan neste-vesijäähdytysjärjestelmillä. FWKS muodostaa välipiirin jäähdytysveden syötön ja käyttökohteen välillä. FWKS:n säiliö sisältää vesi-glykolia, joka pumpataan käyttökohteesen, jossa lämpö siirtyy nesteseen. Jäähdytysjärjestelmään palatessaan se virtaa levylämmönvaihtimen läpi, jossa se jäähdytetään uudelleen tehtaan jäähdytysvedellä.
FWKS-järjestelmän välipiirillä on kaksi merkittävää etua: jäähdytysneste on ensinnäkin tasaisen korkealaatuista ja toiseksi korroosiosuojaus on aina olemassa. Lisäksi vaadittu paine ja virtausnopeus varmistetaan, vaikka tehtaan jäähdytysveden syötön paine vaihtelisi tai olisi yleensä liian alhainen.
Enintään 5 kW:n jäähdytystehoa vaativat koneet varustettiin FWKS-0-ratkaisulla ja yli 5 kW:n jäähdytystehoille käytettiin kokoja FWKS-2 ja FWKS-3.
HYDACin FWKS-yksiköt säästävät energiaa paljon tehokkaammin kuin yleisesti työstökoneissa käytetyt jäähdytysyksiköt. Jäähdytysveden kulutuksen vähentämiseksi edelleen järjestelmiin voidaan asentaa vedenohjausventtiilejä, joita ohjataan joko mekaanisesti tai elektronisesti:
- mekaanisesti ohjatut proportionaaliventtiilit eivät vaadi ylimääräistä sähköliitäntää. Ne voivat säätää jäähdytysveden määrää niin, että vesi-glykoli ennen käyttökohdetta pysyy kiinteässä arvossa ± 2 K:n poikkeamalla. Tämä tarkoittaa, että 30 °C-asteeseen asetetulla menolämpötilalla vesi-glykolin lämpötila voi vaihdella välillä 28-32 °C.
Elektronisesti ohjatuilla proportionaaliventtiileillä on mahdollinen myös lämpötilaeron säätö tarkkuudella ± 0,5 K. Vesi-glykolin lämpötila perustuu koneen rungon lämpötilaan. Tämä nousee ja laskee koneen suorituskyvyn ja ympäristön lämpötilan mukaan ja vaihtelee 0,5 K:n alueella suhteessa vertailulämpötilaan. Lämpötilan vaihtelut, jotka voisivat vaikuttaa koneen tarkkuuteen, estetään näin kaikissa tapauksissa.
Lopputulos
Asiakkaamme tiloissa suoritetuissa testauksissa muunnos tehtiin aluksi onnistuneesti kahdeksaan työstökoneeseen. Neljä FWKS-versiota asennettiin ja niitä käytettiin mukautetun sarjan laitteina. Onnistuneen testauksen jälkeen muunnosvuorossa oli 140 konetta lisää. Seuraavassa vaiheessa vuorossa oli yli 80 konetta.
Jotta voidaan varmistaa, että uusi jäähdytysstandardi määritetään myös uusille koneille, HYDACin FWKS-ratkaisut on kirjattu saksalaisen autovalmistajan vaatimusmäärittelyyn. Toimittajien konevalmistajat käyttävät nyt HYDACin nestejäähdytysjärjestelmiä koneissaan.
HYDACin autoteollisuuden asiantuntijan kommentti:
“Autoteollisuus keskittyy kustannustehokkaaseen, resurssioptimoituun ja energiatehokkaaseen tuotantoon ja pyrkii kohti CO2-neutraalia energiahuoltoa.”
Jäähdytysjärjestelmän muuttaminen tuo mukanaan seuraavat edut:
Resurssien ja raaka-aineiden säästö
CFC-yhdisteitä tai jäähdytysnesteitä ei tarvita. Proportionaaliventtiilitekniikka varmistaa niin ikään, että jäähdytysvettä käytetään vain tarpeen mukaan. Tämä tarkoittaa, että vältytään tarpeettomalta vaikutukselta jäähdytysvesiverkostoon.
Kustannusten optimointi
Pienemmät hankinta- ja huoltokustannukset verrattuna alun perin käytettyihin jäähdytysyksiköihin. Jäähdytystekniikan ulkopuolisen huoltopalvelun kustannukset alenivat merkittävästi. Tehtaan sisäinen mekaanisen huollon tiimi voi suorittaa huollon, koska erityistä jäähdytystekniikan koulutusta ei vaadita.
Nopea takaisinmaksuaika
Kustannusoptimointi lyhentää investoinnin takaisinmaksuaikaa.
Joustavat järjestelmäratkaisut
Ratkaisujen modulaariset ja räätälöidyt laajennukset ovat mahdollisia milloin tahansa myöhemmin.
