Oszczędność energii dzięki wydajnym systemom chłodzenia wodą Oszczędność energii w zakładzie motoryzacyjnym przy użyciu w obrabiarkach wydajnych systemów chłodzenia wodą
HYDAC – Państwa partner w zakresie energooszczędnych rozwiązań układów chłodzenia w obrabiarkach
Oszczędność energii przy użyciu w obrabiarkach wydajnych systemów chłodzenia wodąHYDAC – Państwa partner w zakresie energooszczędnych rozwiązań chłodniczych w obrabiarkach.
Ochrona klimatu to duże wyzwanie dla przemysłu motoryzacyjnego. W obliczu zmian w branży i stopniowego przechodzenia na elektromobilność, rośnie presja na uczynienie całego łańcucha dostaw bardziej zrównoważonym. Kluczową kwestią jest obniżenie wpływu na środowisko każdego komponentu i każdego wyprodukowanego pojazdu. Należy zoptymalizować nie tylko zakup zielonej energii, ale również zmniejszyć zużycie energii, wody i innych mediów, odpadów, emisję CO2 i rozpuszczalników w całym łańcuchu dostaw.
Efektywność energetyczna, ochrona zasobów i optymalizacja kosztów obrabiarek dzięki technice płynów HYDAC w przemyśle samochodowym
Naszym klientem jest jeden z największych producentów samochodów w Niemczech. Zadanie polegało na optymalizacji zużycia energii obrabiarek w jednej z fabryk klienta i obniżeniu kosztów energii. Dodatkowo, te optymalizacje powinny również być wprowadzane w nowych maszynach.
System klimatyzacji w budynku fabryki nie był przystosowany do pracy dodatkowych maszyn i w przypadku rozbudowy nie byłby w stanie zapewnić maksymalną dopuszczalną temperaturę w budynku. Należało zapobiec nagrzewaniu się budynku, w którym znajdują się maszyny. Zamiast rozbudowywać instalacje klimatyzacji, nasz klient zdecydował się na rozwiązanie bardziej przyjazne dla środowiska. Istniejący już w fabryce obieg wody chłodzącej miał zostać rozbudowany i wykorzystany do chłodzenia napędów chłodzonych cieczą i częściowego chłodzenia szaf sterowniczych.
Klient zdecydował się na firmę HYDAC jako wykwalifikowanego partnera technologicznego i określił następujące cele dla rozwiązania zadania chłodzenia:
Oszczędność energii co najmniej 20%
Amortyzacja w ciągu 1 do 1,5 roku
Redukcja kosztownych serwisów w technice chłodniczej
Redukcja odpadów dzięki zmniejszeniu zużycia chłodziwa
Zmniejszenie przenikania ciepła do budynku produkcyjnego
Redukcja obciążenia hałasem
Mniejsze zajęcie powierzchni produkcyjnej w budynkach.
Eksperci HYDAC zajmujący się techniką płynów przeprowadzili najpierw wiele analiz w fabryce samochodów. Na podstawie wyników zalecono przebudowę maszyn z jednostkami chłodzącymi na kompaktowe systemy chłodzenia ciecz-woda FWKS. Systemy te należy podłączyć do fabrycznego obiegu wody chłodzącej, aby osiągnąć cele określone przez producenta samochodów.
Rozwiązania produktowe firmy HYDAC
Podłączenie obrabiarek do zewnętrznej, centralnej sieci wody chłodzącej umożliwiło wymianę dotychczasowych urządzeń chłodzących na systemy chłodzenia cieczą z serii FWKS firmy HYDAC. FWKS stanowi obwód pośredni pomiędzy zasilaniem wodą chłodzącą a chłodzoną maszyną. W zbiorniku FWKS znajduje się mieszanina glikolu, która jest pompowana do odbiornika, który odbiera ciepło. Gdy wraca do układu chłodzenia, przepływa przez płytowy wymiennik ciepła, w którym jest ponownie schładzana przez wodę chłodzącą z fabryki.
Obwód pośredni systemu FWKS ma dwie duże zalety: po pierwsze, jakość cieczy chłodzącej jest na stałym, wysokim poziomie i przez cały czas zapewniona jest ochrona przed korozją. Ponadto, zapewnione jest wymagane ciśnienie i natężenie przepływu, nawet jeżeli ciśnienie wody chłodzącej w fabryce ulega wahaniom lub jest ogólnie zbyt niskie.
Maszyny wymagające mocy chłodniczej do 5 kW zostały przestawione na rozwiązanie FWKS-0, a dla mocy chłodniczej powyżej 5 kW zastosowano urządzenia FWKS-2 i FWKS-3.
FWKS firmy HYDAC są już znacznie bardziej energooszczędne niż urządzenia chłodzące, które są powszechnie stosowane w obrabiarkach. Aby jeszcze bardziej zmniejszyć zużycie wody chłodzącej, systemy można wyposażyć w zawory regulacyjne wody, które są sterowane mechanicznie lub elektronicznie:
- zawory proporcjonalne sterowane mechanicznie nie wymagają dodatkowego podłączenia elektrycznego. Mogą one regulować objętość wody chłodzącej, aby mieszanina glikolu i wody przed odbiornikiem utrzymywała się na stałej wartości, z odchyleniem ± 2 K. Oznacza to, że przy temperaturze zasilania ustawionej na 30°C, temperatura mieszaniny glikolu może wahać się w zakresie 28-32°C.
Dzięki elektronicznie regulowanym zaworom proporcjonalnym możliwa jest regulacja różnicowa temperatury z odchyleniem ± 0,5 K. Temperatura mieszaniny glikolowej jest zależna od temperatury łoża maszyny. Wzrasta ona i spada w zależności od wydajności odbiornika i temperatury otoczenia, i waha się w zakresie 0,5 K w stosunku do temperatury odniesienia. Dlatego we wszystkich przypadkach zapobiega się wahaniom temperatury, które mogłyby wpłynąć na dokładność urządzenia.
Wynik
Podczas próbnego uruchomienia w siedzibie naszego klienta udało się najpierw z powodzeniem przebudować osiem obrabiarek. Skonfigurowano cztery warianty FWKS i wykorzystano je jako urządzenia z serii niestandardowej. Po udanym uruchomieniu próbnym przebudowano 140 kolejnych maszyn, a w następnym kroku ponad 80 maszyn.
Aby zagwarantować, że nowy standard chłodzenia zostanie określony również dla nowych maszyn, rozwiązania FWKS firmy HYDAC zostały zapisane w specyfikacji wymagań produktowych niemieckiego producenta samochodów. Producenci maszyn stosują obecnie w swoich maszynach systemy chłodzenia cieczą firmy HYDAC.
Cytat z wypowiedzi eksperta ds. motoryzacji HYDAC:
„Przemysł motoryzacyjny koncentruje się na produkcji o obniżonych kosztach, optymalizacji zasobów i efektywności energetycznej, dążąc do neutralnego pod względem emisji CO2 zaopatrzenia w energię”.
Przebudowa systemu chłodzenia przynosi następujące korzyści:
Ochrona zasobów
Nie trzeba stosować CFC ani chłodziw. Technologia zaworów proporcjonalnych zapewnia ponadto zużycie wody chłodzącej tylko w razie potrzeby. Dzięki temu unika się niepotrzebnego wpływu na sieć wody chłodzącej.
Optymalizacja kosztów
Niższe koszty zakupu i serwisu w porównaniu z pierwotnie stosowanymi urządzeniami chłodniczymi. Koszty zewnętrznego serwisu zleconego dla technologii chłodzenia zostały znacznie zredukowane. Konserwację może wykonać wewnętrzny zespół mechaników fabryki, ponieważ nie jest wymagane specjalne szkolenie z zakresu techniki chłodzenia.
Szybka amortyzacja
Optymalizacja kosztów skraca czas amortyzacji inwestycji.
Elastyczne rozwiązania systemowe
Możliwa jest modułowa i indywidualna rozbudowa takich rozwiązań w dowolnym późniejszym terminie.
