Precíz vezérlés, hatékony hűtés

A fémek megmunkálását végző szerszámgépek által termelt hőt célzottan kell elvezetni

2017. november 17., péntek, 06:00

Címkék: Blue e+ energia energiafogyasztás energiahatékonyság energiamegtakarítás hőmérséklet hűtés hűtésoptimalizáció hűtéstechnika Rittal szerszámgép szerszámgépipar

Az iparban alkalmazott hűtési rendszereknek számos követelménynek kell megfelelniük. A fókusz a felhasznált hűtőközeg precíz szabályozásán van, ami a legfontosabb az ipari gyártási folyamatok során. Ugyanakkor a hűtésnek energiahatékonynak, rugalmasnak, megbízhatónak és biztonságosnak, illetve könnyen karbantarthatónak is kell lennie. A Rittal mindezen kívánalmakat a vadonatúj Blue e+ chiller családban gyúrta össze. Az eredmény egy új folyadékhűtő rendszer a gyártóüzemek és szerszámgépek számára, amely új piaci sztenderdeket állít fel.

Alapszabály, hogy a fémek megmunkálását végző szerszámgépek hűtést igényelnek. A meghajtást végző motorok és a tengelyek forgása is hőt termel, amit célzottan kell elvezetni. A tengelyeket és orsókat például folyadékkal lehet hűteni. Az ehhez szükséges hűtőközeget rendszerint saját folyadékhűtő állítja elő, ami azt jelenti, hogy a szerszámgépet egy külső forrásból származó hűtőközeg-ellátástól függetlenül is lehet üzemeltetni. A folyadékhűtőben egy inverteres DC-kompresszor állítja elő a szükséges hűtőteljesítményt: a lehűtött folyadék aztán csővezetéken a kívánt helyre érkezik, például a fúrószárakhoz vagy a vízhűtéses meghajtókhoz. Ugyanakkor a folyadékhűtő által előállított víz a szerszámgépek vezérlését biztosító kapcsolószekrényt is hűtheti: a szekrényhez vezetve egy levegő/víz hőcserélő segítségével ugyanaz a hideg víz erre is felhasználható.

Az energiaveszteségek elkerülése

Egy gép teljes energiafogyasztásából mintegy 15%-ot tesz ki a hűtés. Ez egy jelentős mennyiség, és érdemes ebből is kiindulni, ha a gépek energiahatékonyságát szeretnénk növelni. Egy speciális indoka is van ennek a 15%-os mértéknek: a gépekhez vezetett hűtőközeg hőmérsékletét nagyon precízen kell beszabályozni, a megengedett maximális hiszterézis mindössze 0,5 K. Ennél nagyobb hőmérsékleti ingadozás a megmunkált darabnál pontatlanságokat okozna a megmunkálásban részt vevő komponensek hőtágulása miatt.

A Blue e+ chillerek innovatív meghajtása akár 70% energiamegtakarítást is elérhet a hagyományos forrógáz-bypass szelepes chillerekhez képest

A hagyományos kompresszoros hűtési rendszerekben forrógáz-bypass szelepeket alkalmaznak a hűtési teljesítmény szabályozására, ami egy kétpontos szabályozást tesz lehetővé, és viszonylag magas a hiszterézise (kb. 4 K). Ebben az esetben a kompresszor mindig teljes sebességen üzemel. A kívánt hőmérsékletet úgy érik el, hogy a bypass szelep forró gázt enged a visszatérő vezetékből az előremenő vezetékbe, így biztosít részterhelést. Ez meglehetősen pontos szabályozást tesz lehetővé, de az energiahatékonysága rendkívül rossz, hiszen a 100%-on üzemelő kompresszor hűtőkapacitását gyakorlatilag mesterségesen megsemmisíti a szabályozás révén.

A Rittal egy részletes ügyfélfelmérésben vizsgálta a folyadékhűtőkkel kapcsolatos legfontosabb elvárásokat. Ebben 33 ügyfél vett részt a gépgyártás, a lézertechnika, az elektromérnöki és automatizálási szegmens, a feldolgozóipar, a nyomdaipar és számos más ipar területéről. Az eredményeket QFD-analízissel vizsgálták. Ennek alapján az ügyfelek az energiahatékonyság mezején látják a legnagyobb fejlődési lehetőséget. A további fontos követelmények között szerepelt a felmérésben a precíz hőmérséklet-szabályozás, az intuitív és egységes üzemeltetés, a meghajtók sebességszabályozása és a magas rendelkezésre állás.

Az energiahatékonyság növelését szem előtt tartva a Rittal a Hannoveri Vásáron mutatta be az új Blue e+ folyadékhűtő családot, amely óriási ugrás a hatékonyság terén. A hűtőberendezések energiahatékonyságának mérésére bevett mérőszám az energiahatékonysági együttható (EER), ami a hűtőteljesítmény és a felvett energia hányadosa. A hagyományos forrógáz-bypass szelepes chillerek EER-értéke 1 körüli, míg az új Blue e+ chillerekkel akár EER 3 is elérhető. A magas hatékonysági szám egyik magyarázata a sebességszabályozott kompresszor. Ez teljes fordulatszám és a bypass szelep „teljesítménylefejezése” helyett inverteres DC-üzemű, és mindenkor a szükséges hűtési igényhez igazodik. Ez minimalizálja a hiszterézist anélkül, hogy szükségtelen hűtőkapacitás menne veszendőbe.

Energiamegtakarítás akár 70%-ig

A kompresszorok meghajtásához a Rittal DC szinkronmotorokat használ, amelyek a hagyományos AC aszinkronmotoroknál lényegesen hatékonyabbak számos üzemi paraméterben. A DC radiálventilátorokkal együtt alkalmazva az inverter és az elektronikus expanziós szelep kimagasló precizitással képes ezeket a motorokat szabályozni. Ez azt jelenti, hogy a Blue e+ folyadékhűtő mindig az optimális sebességen üzemel. Az innovatív vezérlő- és meghajtótechnika akár 70%-os energiamegtakarítást is elérhet, összehasonlítva a hagyományos forrógáz-bypass szelepes chillerekkel. Miután a vezérlés a motorokat nagyon ritkán kapcsolja ki és be, hosszabb lesz az élettartamuk is. Egy további innováció a Rittal új chillerében a mikrocsatornás technológia a hőcserélőben. A hűtőközeg és a hideg víz hőjének kicseréléséhez viszonyított nagyobb felület lehetővé teszi a hűtőközeg mennyiségének mintegy 55%-os csökkentését. Így a hőcserélők kisebbek és könnyebbek, ugyanakkor a kevesebb hűtőközeg a környezetre is kisebb terhelést ró.

Az érintőképernyős vezérlőpanel minden üzenetet szövegesen is megjelenít. A Blue e+ app pedig NFC-technológiával kommunikál az egységgel, kényelmesen, vezeték nélkül

Új chillerek három rugalmas teljesítményosztályban

Az új Blue e+ chillerek három teljesítményben érhetők el: 2,5, 4 és 6 kW (amely állítható 20% és 100% között). A magas energiahatékonyság mellett a Rittal számos további innovációt épített a berendezésekbe. Ez jelentősen nagyobb rugalmasságot kínál a korábbi modellekhez képest. A lehetséges hőmérséklet-tartomány nagyobb mind a környezeti hőmérséklet, mind az előremenő vízhőmérséklet terén. A folyadékhűtők immár –5 °C és +50 °C közötti környezetben is használhatók, a víz hőmérséklete pedig 5 °C és 35 °C között állítható. A felhasználó nagyobb biztonságot is kap a beépített áramlásmérőnek és a töltöttségjelzőnek köszönhetően. A túlnyomásszelep a hűtőkörben automatikusan nyit, amint az ügyféloldali körben bármilyen zavar támad, ezzel is növelve a biztonságot. A szűrőbetét-felügyelet jó előre figyelmeztet, amint a szűrőket cserélni szükséges. A magas, IP54 védettség miatt a chillereket akár félkültéri telepítésben is lehet üzemeltetni, például nyitott épületben vagy tető alatt. A folyadékhűtők meglehetősen kis méretűek, és csak 0,29 m2 alapterületűek. Ez mintegy egyharmaddal kevesebb a korábbi modelleknél. A rugalmas telepítést segítik a görgők, a szintkiegyenlítő lábak vagy a keresztszekciók (lábazatok), amelyek tartozékként elérhetők.

Az új Blue e+ folyadékhűtő családdal a Rittal sok gépipari mérnök egy további igényét is kielégíti: a termékváltozatok száma jelentősen lecsökkent. A chillereket világszerte bárhol lehet használni az ismert frekvenciákon és feszültségeken (380–415 V, 50 Hz, valamint 440–480 V, 60 Hz, 3~ (±5%). Ez azt jelenti, hogy a mérnököknek mindössze egyetlen egységet kell számításba venni a tervezésnél. A kulcspiacokra szánt tanúsítványok (pl. cULus Listed, EAC, CCC és GS) még könnyebbé teszik a nemzetközi használatot. Ezen túl a Rittal TÜV-tanúsított szolgáltatásokat is kínál az EN 14511 szabvány szerint. A mérnökök a Blue e+ moduláris felépítéséből és az ebből származó kevesebb komponens raktáron tartásából is profitálhatnak. Ezzel csökkenthető a raktárköltség, és növelhető a szolgáltatások hatékonysága és színvonala. Sokkal könnyebb utánrendelni a fogyóeszközöket és pótalkatrészeket, hiszen a komponensek QR-kóddal vannak ellátva.

Számos előkonfigurált opciós csomag elérhető a folyadékhűtőkhöz, például: erősebb szivattyú, inverteres szivattyú, lézercsomag (ioncserélt vízzel), kültéri csomag (–20 °C-ig), olaj/emulziós hűtés, beépített szabadhűtés (hibrid üzemmel), valamint vízhűtéses kivitel és beépített előfűtés a hűtőközeg számára.

Innovatív üzemeltetési koncepció

Az új Blue e+ chillerek üzemeltetése a végfelhasználó számára is sokkal könnyebb. Az érintőképernyős vezérlőpanel minden üzenetet szövegesen is megjelenít. Gyárilag 21 nyelv válaszható. Így az üzemeltető azonnal megkapja a legfontosabb üzeneteket, és ennek megfelelően tud beavatkozni. A Blue e+ NFC-s applikáció már ismert lehet a Blue e+ klímákból, ez most az új folyadékhűtőkkel is használható. Ez a legfontosabb információk vezeték nélküli átvitelét teszi lehetővé, és nagyban megkönnyíti a munkát, különösen, ha sok chillert kell üzemeltetni. A RiDiag III paraméterező és diagnosztikai szoftver szintén használható a chillerekkel. Ez a szoftver USB-n kommunikál az eszközökkel, és a jövőben további hálózati protokollokon is képes lesz kommunikációra különféle modulokkal. Minden funkció, kijelzés és működtetési opció, amit az érintőképernyő megjelenít, megjelenik a monitoron is. A szoftver lehetővé teszi az energiahatékonyság elemzését is, akár karbantartás közben is.

www.rittal.hu

Keresés
Bejelentkezés / Regisztráció
Média Partnerek