効率的な水冷システムで省エネを実現 自動車工場の工作機械を効率的な水冷方式に変更して、省エネを実現

HYDAC Fluid Engineering のアプローチによる工作機械のエネルギー効率、リソース節約、コスト最適化

お客様は、ドイツ最大手の自動車メーカーです。課題は、お客様の工場の 1 つで工作機械のエネルギーを最適化し、エネルギーコストを削減することでした。さらに、これらの最適化を新しい機械にも組み込む必要があります。

工場棟の空調設備は機械の増設を想定しておらず、増設した場合、建物の最高許容温度に対応できないと思われました。機械棟の加熱は避けなければなりませんでした。お客様は、空調ユニットを拡張する代わりに、より環境に配慮したソリューションを取ることにしました。工場内にすでにあった冷却水回路を拡張し、液冷式ドライブの冷却とスイッチキャビネットの部分冷却に使うことにしたのです。

お客様は、熟練した技術パートナーとして HYDAC を選択し、冷却タスクソリューションの目標を次のように定めました。

• 20% 以上の省エネを実現する

• 1 ～ 1.5 年以内に償却する

• 冷却技術に関する高コストのサービスを削減する

• クーラントの使用量削減により廃棄物を削減する

• 製造棟への熱伝達を低減する

• 騒音負荷を低減する

• 製造棟の省スペース化を進める

HYDAC の流体工学の専門家は、まず自動車工場で複数の分析を行いました。その結果、冷却ユニット付きの機械をコンパクトな流体-水冷システム FWKS に変更することが推奨されました。自動車メーカーが定めた目標を達成するためには、これらのシステムを工場の冷却水回路に接続する必要があります。

HYDAC の製品ソリューション

工作機械を外部の中央冷却水ネットワークに接続することで、既存の冷却ユニットを HYDAC FWKS シリーズの流体-水冷却システムに置き換えることができました。FWKS は、冷却水供給と消費者の間の中間回路を構成します。FWKS のタンクには水グリコールが入っており、これをポンプで消費者に送り、熱を吸収させます。冷却システムに戻ると、プレート式熱交換器を通過し、そこで工場の冷却水により再冷却されます。

FWKS システムの中間回路には 2 つの大きな利点があります。1 つ目は、冷却液の品質が一貫して高いレベルに保たれ、腐食保護が常に提供されることです。さらに、工場の冷却水供給圧力が変動したり、一般的に低すぎる場合でも、必要な圧力と流量が確保されます。

最大 5 kW の冷却能力を必要とする機械は FWKS-0 ソリューションに変換され、5 kW を超える冷却能力には FWKS-2 と FWKS-3 のサイズを使用しました。

HYDAC FWKS は、工作機械で一般的に使用されている冷却ユニットよりもはるかに省エネです。冷却水の消費量をさらに減らすために、機械的または電子的に制御される水制御バルブをシステムに取り付けることができます。

• 機械的に制御される比例バルブは、追加の電気接続を必要としません。冷却水の量を調整して、消費者より上流の水グリコールを ±2K の偏差で一定値に保ちます。これは、供給温度を 30℃ に設定した場合、水グリコールの温度が 28 ～ 32℃ の範囲で変動する可能性があることを意味します。

• 電子的に調整される比例バルブにより、±0.5 K の温度差制御が可能です。水グリコールの温度は、機械ベッド温度を基準にしています。これは、消費者の性能や周囲温度に応じて上下し、基準温度に対して 0.5 K の範囲で変動します。そのため、機械の精度に影響を与える可能性のある温度変動は、あらゆるケースで防止されます。

HYDAC の自動車専門家の言葉から引用:

「自動車産業は、コスト削減、資源最適化、エネルギー効率に優れた生産に注力し、CO₂ ニュートラルなエネルギー供給に向けて取り組んでいます。」

ダウンロード参照: 効率的な水冷システムで省エネを実現

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