Sistema de recuperação do calor das máquinas - o conceito de aquecimento da igus com o calor residual

Desde 2021 que utilizamos eletricidade 100% verde na nossa fábrica em Colónia. Ao substituir as antigas máquinas de injeção por novas, que são 40% mais eficientes em termos energéticos, reduzimos o consumo de eletricidade em 11% relativamente ao aumento das horas de produção.
Utilizávamos gás para aquecer as nossas fábricas e escritórios. Mudámos para gás climaticamente neutro em 2021, mas estávamos preocupados com o facto de estarmos a utilizar recursos para aquecimento quando já estava a ser gerado calor suficiente, nomeadamente nas máquinas de injeção. E, a partir de 2023, temos cerca de 800 destas máquinas, distribuídas por vários edifícios. Como é que conseguimos utilizar o calor residual? Foi isso que uma equipa de engenheiros da igus questionou e começou a experimentar. O resultado: o conceito de aquecimento sem gás, utilizando o calor residual das máquinas. O plano: deixar de aquecer quaisquer edifício da empresa em Colónia com gás e tornar o conceito livremente disponível para toda a indústria.

A ideia

Durante o processo de injeção, os motores hidráulicos das máquinas de injeção aquecem. Para evitar o sobreaquecimento, é utilizada água para arrefecer os motores. A água de arrefecimento é fornecida por torres de arrefecimento, a partir das quais a água fria é bombeada para as máquinas. Aí, a água de arrefecimento absorve o calor residual dos motores, é aquecida e alimenta os termoventiladores. Um ventilador envia o ar aquecido pela água e, assim, aquece o pavilhão. Ao mesmo tempo, a água de arrefecimento aquecida arrefece durante este processo e é bombeada de volta para a torre de arrefecimento e o processo recomeça.

O sistema é adaptável de forma variável e permite assegurar temperaturas constantes mesmo em áreas de produção específicas. Não utiliza o desvio através de um permutador de calor, o que levaria a perdas de temperatura. O aquecimento adicional da água através de permutador também não é necessário. Uma vez que o calor é extraído da água quente à medida que esta passa pelo termoventilador, a necessidade de arrefecimento da torre de arrefecimento também diminui, o que, por sua vez, poupa energia.

Representação esquemática do conceito de aquecimento

Vista pormenorizada da unidade de comando

A unidade de controlo ao pormenor

O dispositivo desenvolvido pelos nossos engenheiros garante que um termoventilador no interior do pavilhão de produção é alimentado com a máxima energia térmica e, ao mesmo tempo, evita que as máquinas sejam danificadas por temperaturas demasiado elevadas no fluxo de retorno.
A água de arrefecimento aquecida nas máquinas entra no aparelho através da entrada no lado direito. A água flui através da válvula ajustável eletricamente para um medidor de caudal que mede a temperatura. A temperatura da água de arrefecimento nesta área deve ser pelo menos igual à temperatura ambiente desejada, para que a água possa ser encaminhada para o termoventilador através do filtro de partículas e da válvula manual. Caso contrário, a válvula elétrica bloqueia a passagem e abre o bypass através da válvula de esfera elétrica. A água arrefece à medida que passa pelo termoventilador. Esta temperatura é registada pelo sensor de temperatura. A produção de calor do ventilador pode ser calculada a partir da diferença de temperatura e do caudal, que é apresentado no visor. Uma vez que existe água quente no interior dos tubos, o dispositivo pode ser bloqueado para evitar sobreaquecimento. Como há sempre sujidade nas tubagens, é utilizado um filtro de sujidade para filtrar as partículas mais grossas. Para o substituir de vez em quando, a válvula pode ser acionada manualmente. Isto evitará que a água volte a fluir do termoventilador e inunde a unidade.

O que acontece a seguir

O tempo entre a ideia e a realização passa por vezes num instante, como foi o caso do nosso projeto "hall heating". Fizemos testes e experimentámos coisas e, de repente, houve uma descoberta: estávamos a trabalhar com t-shirts, apesar de o gás estar desligado. A partir de abril de 2023, estamos a adaptar o nosso conceito para o podermos oferecer gratuitamente. Falaremos sobre isso na Feira de Hanôver de 2023. Se quiser saber quando e como pode beneficiar do nosso conceito de calor residual, subscreva a nossa newsletter ou visite esta página regularmente.

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