Temperiergeräte sparen Energie
Weinreich stellt Temperiergeräte her, die Energie sparen. Das Unternehmen gehört zu den führenden Herstellern von Temperiergeräten.
Das Lüdenscheider Unternehmen Weinreich stellt Temperiergeräte her, die Energie sparen. Das Unternehmen gehört zu den führenden Herstellern von Temperiergeräten für die Kunststoffverarbeitung in Europa. Das inhabergeführte Unternehmen hat sich schon lange selbst dazu verpflichtet, bei allen Produkten die Energieeffizienz und die Nachhaltigkeit mit maximalen Laufzeiten der gelieferten Aggregate zu garantieren. Von Anwendern kam immer wieder das Anliegen zum Energiesparen. Sie wollten nicht nur bei großen Anlagen, sondern auch bei den kleineren Temperiergeräten den Energieverbrauch über eine variable Leistung reduzieren können. Iim Bereich der Temperierleistung, also der Kühl- und Heizleistung kann man keine wirklichen Einsparungen mehr erzielen. Die Gesetze der Thermodynamik, das Bauteil, die Form und viele andere Faktoren definieren die notwendige Kühl- bzw. Heizleistung. Da geht eine Änderung häufig zu Lasten der Qualität oder Geschwindigkeit. Viel Potenzial steckt jedoch noich im Bereich der Pumpenleistung.
Das Wasser zur Temperierung der Werkzeuge in der Kunststoffverarbeitung wird ständig umgewälzt und mit vorgegebenem Druck und Menge (Volumenstrom) durch die Temperierkanäle des Werkzeuges geführt. In der Regel sind die in den Temperiergeräten eingebauten Pumpen mit einer fixen Antriebsleistung, beispielsweise mit 1 kW, versehen, die für einen stetigen Druck sorgen. Allerdings ist diese Pumpenleistung aus der Historie her meist sehr großzügig dimensioniert und wird häufig nach dem Motto „viel hilft viel“ festgelegt. Im Markt sind daher nun auch Temperiergeräte mit regelbaren Pumpen immer häufiger anzutreffen. Weinreich verzichtet in dieser Maschinenklasse aber gezielt auf eine Regelung der Pumpenleistung, da dies sehr stark zu Lasten der Standfestigkeit der Pumpen in den kompakten Anlagen geht. Das Ziel der geringen Störanfälligkeit und Langlebigkeit steht direkt im Konflikt mit einer Regelung der Pumpenleistung.
Pumpenleistung bestimmt Verbrauch der Energie
Daher geht Weinreich einen anderen Weg, der über das eigentliche Energiesparen weit hinaus geht: Die hauseigene Neuentwicklung, die neue Weinreich FX-Baureihe, dient der exakten Leistungsbedarfsermittlun. Sie kann daher auch zur Prozessoptimierung genutzt werden – und dies unabhängig vom eingesetzten Temperiergerät. Genau hier setzt das neu entwickelte Temperiergerät WTD-FX an, welches um intelligente Messtechnik erweitert ist. Die neue FX-Baureihe ist somit zur Ermittlung des optimalen Volumenstroms und Pumpendrucks im Werkzeug perfekt geeignet.
Oft zu hohe Pumpleistung
Nach Untersuchungen bei Weinreich verrichten mehr als 80 Prozent der eingesetzten Temperiergeräte ihre Arbeit mit einer zu hohen Pumpenleistung. Dies teilweise 24 Stunden pro Tag, 7 Tage pro Woche und 365 Tage im Jahr. Da kommt einiges an Energieaufwand zusammen, den man leicht sparen kann. Der notwendige Volumenstrom und damit die Leistung der Umwälzpumpe muss aber genau bestimmt werden. Das geht nur mit verlässlichen Werten. Wenn man die wirklich notwendige Pumpenleistung mit dem FX ermittelt hat, kann man häufig schon nur mittels Austauschen der Pumpen von Geräten, die beim Anwender bereits vorhanden sind, viel einsparen. Im Jahr sind das für ein Aggregat ganz schnell über 4000 kWh.
Mit der FX-Baureihe kann der Anwender entweder über den vorwählbaren Wasserdruck oder den einstellbaren Volumenstrom die wirklich erforderliche Pumpenleistung ermitteln. Mit diesem Wert kann ein perfekt passendes Temperiergerät ausgewählt oder auch umgerüstet werden. Das letztendlich ausgewählte Gerät benötigt dann auch keine Regelung der Pumpenleistung, ist deutlich robuster im Betrieb und günstiger in der Anschaffung als regelbare Einheiten.
Temperiergeräte aus der Praxis für die Praxis
Die FX-Baureihe nutzt zur Ermittlung des optimalen Betriebspunktes der Werkzeugform mehrere Messgrößen. Das Gerät misst die im Verbraucher umgewandelte thermische Heiz- oder Kühlenergie, zeigt sie an und gleicht sie mit dem Volumenstrom ab. Bei Erreichen des optimalen Volumenstroms kann nun das Maximum von Kühl- und/ oder Heizleistung über die schrittweise Anpassung der Zykluszeiten ermittelt werden. Die Funktion der FX-Baureihe geht somit über die Aufgabe eines herkömmlichen Temperiergerätes weit hinaus. Selbstverständlich lasssen sich die Geräte der FX-Baureihe auch als vollwertige Temperiergeräte einsetzen. Der Einsatz lohnt sich schon ab einer Temperiergeräteanzahl von 10, da hier oftmals unterschiedliche Temperiergeräte mit verschiedenen Pumpen-Antrieben im Einsatz sind. Da können Anwender mittels Tausch untereinander in einem Unternehmen ohne Invest schnell viel sparen.
Als eine weitere wichtige Funktion steht die Messung der abzuführenden thermischen Wärmemenge zur Verfügung. Hier wird über eine vorwählbare Zeit (10 s bis 15 min.) die Heiz- und Kühlfunktion im Gerät außer Betrieb genommen. So kann der Anwender in der vorgewählten Zeit über die interne Wärmemengenmessung eine genaue Information der abzuführenden thermischen Wärmemenge erhalten. Für einen hochgenauen Wert muss der Nutzer lediglich ein Drittel der Pumpen-Antriebsleistung als Friktionsenergie subtrahieren.
Hocheffiziente Pumpen sparen Energie
Zur Grundausstattung der neuen FX-Baureihe gehören neben der robusten industriellen Bauart eine hocheffiziente, frequenzgeregelte Pumpe mit Magnetkupplung. Darüber hinaus eine Siemens-S7-Steuerung mit Touchpanel zur intuitiven Bedienung und Visualisierung der Prozessparameter. Derzeit bietet Weinreich zwei Gerätegrößen bis 2 kW Pumpenantriebleistung an. Die Baureihe ist zudem aufgrund der hohen Nachfrage auch schon für größere Anlagen in Planung.
Die Maschinenanbindung kann wahlweise über die Profinet-, OPC UA mit Euromap 82.1 oder analoger Schnittstelle erfolgen. Weiterhin besteht die Möglichkeit, die Vorlauf-, Rücklauf-, oder Differenztemperatur und zusätzlich den Volumenstrom oder Vorlaufdruck zu regeln. Optional sind weitere Schnittstellen wie Profibus, Modbus/RS485 oder TTY 0-20mA verfügbar. Für die Prozessdatenaufzeichnung und Exportierung steht optional ein Erweiterungsmodul mit USB-Schnittstelle zur Verfügung.
Vielfältig einsetzbare Temperiergeräte
Weinreich gibt seinen Anwendernsomit ein Werkzeug an die Hand, das universell einsetzbar und nicht nur zur Energieeinsparung geeignet ist. Die kompakten FX-Geräte erlauben einen vielfältigen Einsatz im Unternehmen – vom Werkzeugbau bis zur Instandhaltung. Die Temperiergeräte sparen Energie und machen sich zudem bei gezieltem Einsatz schnell bezahlt. rw
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