Eine Kältezentrale im Werk des Kunststoffverarbeiters – seinerzeit geplant und gebaut von L&R Kältetechnik – war nach zwanzig Jahren am Ende ihres Lebenszyklus angekommen. Deshalb wollten die Verantwortlichen diese Kältezentrale ersetzen. Dabei galt es zu berücksichtigen, dass der Verpackungshersteller sehr großen Wert auf nachhaltige Produktion und geringe CO₂-Emissionen legt. Deshalb wurde für die Planung ein renommierter Kältetechnik-Experte als externer Berater gewonnen. Projektierung, Bau und Inbetriebnahme der Anlage übernahmen die Spezialisten der L&R Kältetechnik.

Drei 450 kW-Maschinen mit Freikühlung zur Kälteerzeugung

Herzstück der neuen Kühlzentrale sind drei Kältemaschinen in Split-Bauweise. Die Maschinen selbst sind in einem Technik-Container aufgestellt. Die zugehörigen Kondensatoren für die Abführung der Wärme stehen auf dem Dach des Containers. Jede Anlage erbringt eine Kälteleistung von 450 kW. Die Verdampfer arbeiten mit hoher Energieeffizienz. Die Schraubenverdichter arbeiten jeweils in vier Leistungsstufen und erreichen bei 47 ^oC eine Leistungszahl (EER) von 4,88.

Eine gleitende Kondensationstemperaturregelung (in Abhängigkeit von der Außentemperatur) ist selbstverständlich. Ebenso die Winterentlastung über zwei Freikühler mit einer Kälteleistung von jeweils 400 kW. Sie bewirkt, dass die zur Rückkühlung des Kühlmediums erforderliche Kälte bei kühleren Außentemperaturen aus der Umgebungsluft entnommen werden kann.

Selbstverständlich: Betrieb mit Low-GWP-Kältemittel

Als Medium im Kältekreislauf kommt das Low-GWP-Fluid 513 A zum Einsatz. Der Kälteträger wurde von einem umweltverträglichen Spezial-Glykolgemisch auf den Betrieb mit 100 Prozent Wasser ohne Glykolzusatz umgestellt. Das spart nochmals Energie und schont die Umwelt.

Im Fokus
Auch Produkte werden „grüner“
Am Rande bemerkt: Die neue Anlage reduziert nicht nur die Gesamtemissionen der Produktion (also den „Corporate Carbon Footprint“/ CCF). Sondern darüber hinaus auch den kleinen Fußabdruck an CO₂, der für die Herstellung jeder einzelnen Kunststoffverpackung aufgewendet werden muss. Das freut die Kunden, die diesen Wert in die Gesamtberechnung der produktbezogenen CO₂-Emissionen einrechnen müssen.

Soweit haben L&R und der Anwender die etablierten Standards für besonders energieeffiziente Kälteanlagen verwirklicht – und noch mehr. Jede Kältemaschine ist mit einem internen Unterkühler ausgestattet, der von Brunnenwasser gespeist wird und das verflüssigte Kältemittel nochmals unterkühlt. Und zwar mit natürlichen (Kälte-) Ressourcen. Das bewirkt ebenso einen Leistungsgewinn wie die Kombination des Unterkühlers mit einem Sauggaswärmetauscher. Mit überschaubarem baulichem und investivem Mehraufwand lässt sich so ein interner Wärmetauscher realisieren, der die Effizienz der Kälteanlage steigert.

Energieeffizienz in der Regelung von Pumpen und Motoren

Zum „Effizienzpaket“ gehört, dass sowohl an den Kondensatoren als auch an den Freikühlern bedarfsgerecht regelbare EC-Ventilatoren zum Einsatz kommen. Auch die Pumpenantriebe in den Flüssigkeitskreisläufen sind drehzahlgeregelt. Die Steuerung der Kälteanlagen übernimmt eine Siemens-SPS, die L&R grundsätzlich im eigenen Hause programmiert.

Dabei berücksichtigen die Experten auch anwender- einsatzspezifische Besonderheiten. Auch das trägt zum effizienten Betrieb der kompletten Kühlstation bei. Ein großes Touch Panel visualisiert anschaulich die aktuellen Betriebszustände. Über eine Schnittstelle ist die Steuerung direkt an das zentrale Energiemanagement des Kunststoffverarbeiters angebunden.

Kälteerzeugung erlaubt Energieeinsparungen und reduziert den CO₂-Footprint

Bleibt festzustellen, welche Effekte im Hinblick auf Energieverbrauch und CO₂-Footprint nun der Einsatz dieser Kühlstation hat. Schließlich gehen deren effizienzsteigernden Technologien deutlich über den „Stand der Technik“ hinaus. Der Anwender und L&R haben deshalb gemeinsam die Verbrauchswerte ermittelt.

Bei der reinen Kälteerzeugung, ohne Berücksichtigung der Kühlwasserpumpen, ergibt sich je nach Umgebungstemperatur ein um 70 bis 80 Prozent verringerter Energiebedarf im Vergleich zur Vorgängeranlage – im Umgebungstemperaturbereich von ‑5 °C bis + 24 °C. Das deckt sich annähernd mit den am häufigsten vorkommenden Jahrestemperaturen am Standort. Ganz konkret: Pro Tag (!) ermittelten die Experten um bis zu 5500 kWh reduzierte Verbräuche.

Energieeffizienz erhöht die Wettbewerbsfähigkeit

Diese Einsparungen reduzieren Kosten und erhöhen die Wettbewerbsfähigkeit des Anwenders. Zugleich sind sie linear mit einer Reduzierung der CO₂-Emissionen verbunden. Das entspricht dem Leitbild der nachhaltigen Produktion, dem sich der Anwender verpflichtet fühlt.

Da das Unternehmen den Leitgedanken der nachhaltigen Produktion konsequent weiterverfolgt, bleibt man beim Erreichten – so eindrucksvoll es ist – nicht stehen. Als Nächstes wollen die Verantwortlichen eine Optimierungsmaßnahme bei den Kühlwasserpumpen realisieren.

Die Optimierung der Kälteerzeugung geht weiter 

Bei einer installierten Pumpenleistung von insgesamt 180 kW sind auch hier deutliche Einsparungen möglich. Mittelfristig sind weitere energetische Optimierungen der Kühlzentralen vorgesehen.

Der Beitrag L&R Kältetechnik: Energieeffizienz in der Kälteerzeugung erschien zuerst auf Pergler Media.

Der kompakte Hydraulikzylinder vom Typ HEM ist nun auch ohne Kühlung erhältlich. Damit können Anwender den damit verbundenen Aufwand und ebenso den Bauraum im Werkzeug einsparen. Möglich macht dies ein ausgeklügeltes Wärmemanagement mithilfe von minierten Anlageflächen, reduzierten Wärmeleit-Querschnitten und außerdem mit entsprechender Wärmeableitung.

Verzicht aufs Kühlmedium ermöglicht ein ausgeklügeltes Wärmemanagement

Das schützt zum einen die temperaturempfindlichen Komponenten des Zylinders und das Hydrauliköl vor Überhitzung. Zum anderen vermeidet der Anwender damit zudem einen zu großen Wärmeverlust am Verteiler. Der benötigt seine Energie dafür , die Kunststoffschmelze auf Verarbeitungstemperatur zu halten. Auch nach Betriebsende oder außerdem bei Produktionsunterbrechungen ist für eine ausreichende thermische Trennung zwischen Zylinder und Verteiler gesorgt.

Im Fokus
Incoe
Seit 1958 ist das Unternehmen in Privatbesitz. Es ist ein Pionier auf dem Gebiet der Heißkanaltechnik. Das Kürzei Incoe steht für injection control engineering. Heute entwickeln und produziert Incoe weltweit Heißkanalsysteme für alle Bereiche des Kunststoffspritzgusses. Die Niederlassung in Europa entstnd im Jahr 1975 . Die Fertigungsstätten in den USA, Brasilien, Deutschland, Singapur und China unterstützen die Anwender vor Ort. Das Service-Netzwerk umspannt mehr als 45 Länder.

Der HEM-Nadelverschlusszylinder gibt es in zwei Baugrößen für die verschiedenen Serien des Direct-Flo-Heißkanalprogramms von Incoe. Seine sehr kompakte Bauweise spart Bauraum im Werkzeug und ermöglicht darüber hinaus kleine Stichmaße.

Nadelverschlusszylinder für einfaches Handling

Ohne Kühlung ist der HEM- Nadelverschlusszylinder für den Einbau rückwärtig anliegend an der Werkzeugplatte vorgesehen. Anwender können ihn zudem für die unterschiedlichsten Anwendungen einsetzten. Sein thermischer Einsatzbereich liegt bei einer Massetemperatur von maximal 270 °C und außerdem einer Werkzeugtemperatur maximal 60 °C.

Der Beitrag Incoe: Nadelverschlusszylinder ohne Kühlmedium erschien zuerst auf Pergler Media.