A Busch-Jaeger Elektro GmbH, az innovatív villanyszerelési technológiák piacvezető cége, aki kombinált hűtés, fűtés és áramellátás segítségével hűti fröccsöntő szerszámait a Bad Berleburg-Aue telephelyén, így 70%-kal csökkentették elektromos energiafogyasztásukat az előző rendszerhez képest. Az energiaforrás egy kapcsolt energiatermelő egység hulladékhője, amelyet az InvenSor adszorpciós hűtők hatékonyan használnak fel a hideg előállítására. A GFD típusú Güntner V-SHAPE Vario-t száraz hűtőként használják a fel nem használt hőhöz és az adszorpciós hűtők ingyenes hűtéséhez.

A Busch-Jaeger cég Bad Berleburg-Aue-i telephelyén nincs szükség hálózati áramra, és vizet használnak hűtőközegként a fröccsöntő gépek hűtésére. Ez a megoldás teljes mértékben megfelel az észak-rajna-westfáliai székhelyű piacvezető villanyszerelési technológiai cég által elfogadott fenntarthatósági koncepciónak.

Mivel a kapcsolt energiatermelő egység (80 °C) hulladékhőjét, amelyet más folyamatokban nem lehet felhasználni, most a hűtés energiaforrásaként használják, a CO2-kibocsátás az előző rendszerhez képest 70%-kal csökkent, vagyis 381 tonnát takarítanak meg évente. A beruházás pénzügyileg is megtérült, mivel Busch-Jaeger 2016 szeptembere óta mintegy 25%-kal csökkentette éves energiaköltségeit.

Áttekintés:

Üzletág: EPC - Engineering, Procurement & Construction / Gépészet, beszerzés és építőipar

Alkalmazás: Géphűtés

Ország / Régió: Németország / Aue / Bad Berleburg

Folyadék: Víz / 34% víz-glikol keverék

Termék: Güntner V-SHAPE Vario GFD szárazhűtő
Hatalmas lehetőségek a kombinált hűtés, fűtés és áramtermelés terén

A régi hűtőrendszer egy klasszikus kompressziós rendszerből állt, 211 kW hűtőteljesítménnyel. A városi vizet vészhűtésre használták. A szükséges napi 500 m3 mennyiséget azonban a helyi beszállító csak három napig tudta volna biztosítani. Mivel a rendszer életkora miatti leállási kockázat nagyon magas volt, a vállalatnak más, hatékony alternatívákat kellett kitalálnia.

A Busch-Jaeger jelenlegi energiamenedzsere által írt diplomamunka alapozta meg a cég döntését abban, hogy a mostani technológiát válaszszák. A lehetőség a kombinált hűtés, fűtés és villamosenergia-termelésre, és különösen az adszorpciós hűtő létesítésére egyértelmű volt, mivel egy kapcsolt energiatermelő egység már működött:

  • Alacsony energia- és karbantartási költségek
  • Az új kompressziós hűtőegység beruházási költségeinek összehasonlítása a kompressziós hűtőegységgel
  • A Szövetségi Gazdasági és Exportellenőrzési Hivatal (BAFA) általi finanszírozás pénzügyi előnyei
  • Környezetbarát hűtőközeg (víz)

A hűtést igénylő fröccsöntő gépekre 160 kW-ot számítottak alap hűtési terhelésként és 211 kW-ot csúcsterhelés idején a forró nyári napokon. A kapcsolt energiatermelő egység évente összesen 290 kW hő- és 250 kW elektromos energiát biztosít a nagyjából 7000 üzemórára. A hét darab InvenSor adszorpciós hűtő 230 kW hőt igényel.

Testreszabott konténer

Mivel a kazánház túl kicsi volt hét adszorpciós hűtő elhelyezéséhez, a cél az volt, hogy az összes hűtőberendezés egyetlen egy konténerbe kerüljön, amelyet a hely hiány miatt, két épület közé helyeztek el. A konténer hossza 8,80 méter, szélessége 3 méter. Szerkezetileg is meg kellett erősíteni, mivel a tetejére került felszerelésre a száraz hűtőt és a karbantartási kifutó. Önmagában az üres száraz GFD típusú Güntner V-SHAPE Vario tömege 2950 kg. A szerszámok hűtésére négy darab InvenSor LTC 30 e plus egység (LTC = alacsony hőmérsékletű hűtő) és három darab InvenSor HTC 18 plus egység (HTC = magas hőmérsékletű hűtő) került a konténerbe az összes többi hűtőkomponenssel együtt.

A műanyag fröccsöntési folyamata nagyon energiaigényes, mivel először a szerszámokat kell felmelegíteni, majd a műanyag terméket a szerszám belsejében le kell hűteni. A műanyag alkatrészek ciklusban történő hűtésének folyamata körülbelül az idő 70%-át teszi ki. A szerszámok egy állandó 9 °C-os hűtést kapnak, a visszatérő hőmérséklet pedig 14 °C-os, miközben a hidraulika hőjét körülbelül 30 °C-os meleg vízzel hűtik.

A fröccsöntési folyamat ...

...a műanyagok esetében szakaszos az eljárás, mivel a műanyag granulátumból készül. Ezt először megolvasztják (lágyítják) egy forgó csavaros szállítószalagban. Miután elegendő megolvadt tömeg gyűlt össze a visszahúzódó csavar csúcsa előtt, ezt a megolvadt anyagot egy fúvókán (kifúvócsatornán) keresztül benyomják (fecskendezik) a fröccsöntő szerszám alakító üregébe, több száz és több mint 1000 bar nyomáson.

A szerszámüregben lévő megolvadt tömeg a csökkent nyomás hatására megszilárdul. Miután a munkadarab megkeményedett, a csavart kihúzzák és megtöltik a következő ciklusra. Az öntött műanyag elem ez idő alatt a formában lehűl, majd az üreg kinyitásával kiszedik.

A frekvencia-vezérelt vízszivattyúknak köszönhetően, a szerszámciklusban a víznyomás mindig állandó, függetlenül a működő gépek számától, vagyis a szerszámokat következetesen, illetve az igényeknek megfelelően lehet hűteni. A hűtési folyamatnak köszönhetően, ami most megbízhatóbb, mint a korábbi, a fröccsöntő gépek rövidebb ciklusidővel működnek, ezért összességében sokkal hatékonyabbak.
Ingyenes hűtési funkció

A tél folyamán a GFD típusú Güntner V-SHAPE Vario szabad hűtési funkciója lenyűgöző megtakarításokat ér el a fröccsöntő üzem hőelvezetése szempontjából; a kapcsolt energiatermelő egység által termelt hőt ekkor az üzemben kizárólag fűtési célokra használják. Ha a külső hőmérséklet 4-5 K-el (kelvin) vagy még alacsonyabban a kívánt hűtő hőmérséklet alatt van, akkor a szerszámokat kizárólag a külső levegővel hűtik. Más szavakkal, ha a külső hőmérséklet alacsonyabb, mint a hűtésből visszatérő vízáramlat hőmérséklete, akkor a meleg vizet a száraz hűtőbe vezetik, amely szabad hűtőként szolgál, és a hőt a környezetbe engedik.

A GFD típusú Güntner V-SHAPE Vario a külső hőmérséklettől függően vagy a teljes hűtési funkciót ellátja, vagy csak annak egy részét. Ha a külső hőmérséklet meghaladja a visszatérő hőmérsékletet, akkor az adszorpciós hűtők bekapcsolnak.

A szerszámokkal ellentétben a hidraulika csak mérsékelt hőmérsékletű áramlást igényel. A kb. A 30 °C-os meleg áramlást, az olajhűtők hőjét, a GFD típusú Güntner V-SHAPE Vario a környezetbe juttatja.

GFD típusú Güntner V-SHAPE Vario párologtató és kondenzátor

Az adszorpciós hűtő egy szakaszos hűtőgép, amely a folyamatos működés biztosítása érdekében két adszorberből és egy száraz hűtőből áll, amely egyben párologtatóként és kondenzátorként is működik a folyamat során. A hűtőközeg (víz) a szilárd és porózus szorbensbe (szilikagél) felszívódik (adszorbeálódik) és deszorbeálódik. A víz forráspontjának csökkentése érdekében, az egész rendszert vákuum alá helyezik.

E folyamat részeként mindkét adszorbens anticiklikusan vált adszorpciós és a regenerálási üzemállapotba, ahol a forró víz regenerálja az adszorbereket, a regenerált adszorberek pedig a párologtatót hűtik. A hajtáskör és a hűtőkör hőelnyelését a száraz hűtő szabályozza.

A hőt a szükségletnek megfelelően fűtésre használják, de amikor nincs rá szükség – például a nyári hónapokban, – a GFD típusú Güntner V-SHAPE Vario szárazhűtő által a környezetbe bocsájtják.