Risparmiare energia con efficienti sistemi di raffreddamento ad acqua Risparmiare energia nello stabilimento automobilistico dotando le macchine utensili di efficienti sistemi di raffreddamento ad acqua
HYDAC - il vostro partner per soluzioni di raffreddamento ad efficienza energetica nelle macchine utensili.
Risparmiare energia nello stabilimento automobilistico dotando le macchine utensili di efficienti sistemi di raffreddamento ad acquaHYDAC - il vostro partner per soluzioni di raffreddamento ad efficienza energetica nelle macchine utensili.
L'industria automobilistica sta affrontando grandi sfide nel contesto della protezione climatica. Con l'industria in continuo mutamento e la graduale conversione alla mobilità elettrica, aumenta la pressione per rendere l'intera catena di fornitura più sostenibile. L'argomento chiave è ridurre l'impatto ambientale di ciascun componente e di ciascun veicolo prodotto. Non si deve solo ottimizzare l'acquisto di energia verde, ma anche la riduzione del consumo di energia, l'utilizzo di acqua e altri media, gli scarti, le emissioni di CO2 e le emissioni di solvente nell'intera catena del valore.
Efficienza energetica, salvaguardia delle risorse e ottimizzazione dei costi per macchine utensili con l'approccio HYDAC Fluid Engineering nell'industria automobilistica
Il nostro cliente è uno dei più grandi produttori di automobili della Germania. Il compito consisteva nell'ottimizzazione dell'energia delle macchine utensili in uno degli stabilimenti del cliente e nella riduzione dei costi dell'energia. Inoltre queste ottimizzazioni dovevano anche essere integrate nelle macchine.
Il sistema di condizionamento dell'aria nello stabilimento non era progettato per il funzionamento di ulteriori macchinari e non sarebbe stato in grado di adeguarsi alla temperatura massima ammessa dell'edificio nel caso di un ampliamento. Occorreva evitare il riscaldamento del capannone delle macchine. Invece di ampliare l'unità di condizionamento aria, il nostro cliente ha scelto una soluzione più ecologica. Il circuito dell'acqua di raffreddamento che era già presente in stabilimento doveva essere ampliato e utilizzato per il raffreddamento degli azionamenti raffreddati con fluido e il raffreddamento parziale dei quadri di comando.
Il cliente ha scelto HYDAC come abile partner tecnologico e ha definito gli obiettivi seguenti per la soluzione di raffreddamento:
Risparmio di energia almeno del 20%
Ammortamento da 1 a 1,5 anni
Riduzione della costosa assistenza nella tecnologia di raffreddamento
Riduzione degli scarti grazie a un consumo ridotto del refrigerante
Riduzione della trasmissione di calore all'edificio di produzione
Riduzione del livello di rumore
Meno spazio necessario negli edifici di produzione
Gli esperti di ingegneria dei fluidi HYDAC hanno prima eseguito varie analisi nello stabilimento automobilistico. Sulla base dei risultati, è stato consigliato di sostituire le unità di raffreddamento di alcune macchine con sistemi di raffreddamento compatti fluido-acqua FWKS. Questi sistemi avrebbero dovuto essere collegati al circuito dell'acqua di raffreddamento dello stabilimento per raggiungere gli obiettivi definiti dal produttore di auto.
Le soluzioni di prodotto HYDAC
Il collegamento delle macchine utensili alla rete dell'acqua di raffreddamento esterna centrale ha permesso di sostituire le unità di raffreddamento esistenti con sistemi di raffreddamento fluido-acqua delle serie HYDAC FWKS. L'FWKS costituisce un circuito intermedio tra l'alimentazione di acqua di raffreddamento e l'utenza. Il serbatoio dell'FWKF contiene acqua glicolata pompata all'utenza (in questo caso i mandrini) dove assorbe il calore. Quando ritorna nel sistema di raffreddamento, fluisce attraverso uno scambiatore di calore a piastra dove viene nuovamente raffreddata dall'acqua di raffreddamento dello stabilimento.
Il circuito intermedio del sistema FWKS ha due principali vantaggi: innanzitutto la qualità del fluido di raffreddamento è a un livello costantemente elevato e la protezione dalla corrosione è sempre presente. Inoltre, la pressione e la portata volumetrica richieste sono assicurate anche se la pressione dell'alimentazione dell'acqua di raffreddamento dello stabilimento oscilla o generalmente è troppo bassa.
Le macchine che richiedevano una potenza di raffreddamento fino a 5 kW sono passate alla soluzione FWKS-0, e per potenze di raffreddamento superiori a 5 kW, sono state usate le grandezze FWKS-2 e FWKS-3.
Le HYDAC FWKS risparmiano già molta più energia rispetto alle unità di raffreddamento generalmente utilizzate nelle macchine utensili. Per ridurre ulteriormente il consumo di acqua di raffreddamento, i sistemi possono essere dotati di valvole di controllo dell'acqua con comando meccanico o elettronico:
- le valvole proporzionali con comando meccanico non necessitano di un collegamento elettrico supplementare. Possono regolare il volume dell'acqua di raffreddamento per permettere all'acqua glicolata a monte dell'utenza di rimanere a un valore fisso con una deviazione di ± 2 K. Ciò significa che per una temperatura di alimentazione fissata a 30 °C, la temperatura dell'acqua glicolata può oscillare in un intervallo di 28-32 °C.
Con valvole proporzionali a regolazione elettronica, è possibile il controllo della temperatura differenziale con una variazione di ± 0.5 K. La temperatura dell'acqua glicolata si basa sulla temperatura del letto della macchina. Questa aumenta o diminuisce in base alla performance dell'utenza e alla temperatura ambiente, e oscilla in un intervallo di 0.5 K rispetto alla temperatura di riferimento. Le oscillazioni di temperatura che potrebbero influire sull'accuratezza della macchina sono quindi comunque prevenute.
Il risultato
Nel funzionamento di prova presso gli stabilimenti del nostro cliente, otto macchine utensili sono state inizialmente convertite con successo. Sono state configurate quattro varianti FWKS e utilizzate come dispositivi di serie personalizzati. Dopo una prova di funzionamento riuscita, sono state convertite altre 140 macchine e nella fase successiva altre 80.
Per garantire che il nuovo standard di raffreddamento sia definito anche per nuove macchine, le soluzioni HYDAC FWKS sono state inserite nella specifica dei requisiti di prodotto aziendale del produttore di auto tedesco. I produttori della macchina del fornitore adesso utilizzano i sistemi di raffreddamento fluidi HYDAC nelle loro macchine.
Il commento di un esperto HYDAC nel settore automobilistico:
"L'industria automobilistica è concentrata su una produzione a basso costo, con ottimizzazione delle risorse ed efficienza energetica nella direzione di una fornitura di energia a impatto zero sull'ambiente.
La conversione dei sistemi di raffreddamento ha i seguenti vantaggi:
Salvaguardia delle risorse
Non sono necessari CFC o refrigeranti. La tecnologia con valvola proporzionale garantisce anche che l'acqua di raffreddamento sia utilizzata solo quando necessario. Ciò significa che viene evitato un impatto inutile sulla rete dell'acqua di raffreddamento.
Ottimizzazione dei costi
Costi ridotti per l'acquisto e la manutenzione rispetto alle unità di raffreddamento utilizzate in origine. I costi per il servizio esterno per la tecnologia di raffreddamento sono stati significativamente ridotti. Il team di manutenzione interno dello stabilimento può eseguire la manutenzione in quanto non è necessaria una formazione specifica.
Ammortamento veloce
L'ottimizzazione dei costi riduce il tempo di ammortamento dell'investimento.
Soluzioni di sistema flessibili
Espansioni modulari e personalizzate delle soluzioni sono possibili in qualsiasi momento successivo.
