Systemowe chłodzenie wodą

Systemowe chłodzenie wodą
Indywidualnie dostosowane kompleksowe
rozwiązania w zakresie chłodzenia wodą w
przemyśle.
W przemyśle można zaobserwować
wyraźną tendencję dotyczącą chłodzenia
procesowego: coraz więcej użytkowników
opiera się nie tylko na samych układach
chłodzących, ale korzysta z rozwiązań
systemowych. W ich skład mogą wchodzić
np. powietrzno-wodne wymienniki ciepła i
układy chłodzące dostosowane do
konkretnych zastosowań. Takie systemowe
rozwiązania chłodzą całe urządzenie dzięki
zamkniętemu obiegowi wody i mają
decydujące zalety w porównaniu z
konwencjonalnymi rozwiązaniami, które
wykorzystują np. powietrze z otoczenia.
Użytkownicy przemysłowi stoją dzisiaj przed
wyzwaniem, jakim jest odprowadzenie ciepła z
hal fabrycznych za pomocą klimatyzatorów i
układów chłodzących. Efektem pracy
nowoczesnych układów chłodzących jest
zimna woda. Z kolei same układy muszą być
chłodzone powietrzem, aby być w stanie
wykonać pracę. Alternatywą są chłodzone
wodą skraplacze, te wymagają jednak
dostarczania z sieci wodociągowej wody
technologicznej, której temperatura waha się w
zależności od pory roku. We wszystkich tych
rozwiązaniach decydujące znaczenie ma
jednak dopasowanie ich do konkretnych
zastosowań.
D Wysoka temperatura panująca w halach
produkcyjnych zmusza często użytkowników
końcowych do instalowania dodatkowych
systemów klimatyzacyjnych. To oczywiście
pociąga za sobą dodatkowe koszty. I właśnie
tu warto zainteresować się zagadnieniem
`systemowego chłodzenia wodą´.
Kompleksowa ocena
Dotychczas chłodzenie poszczególnych części
instalacji było przeważnie traktowane jako
oddzielne procesy. Jednak w efekcie takiego
podejścia cenny potencjał optymalizacyjny
pozostawał niewykorzystany. Maksymalną
wydajność chłodzenia całej instalacji można
osiągnąć za pomocą rozwiązania
Pfannenberg Europe GmbH // Werner-Witt-Str. 1 // 21035 Hamburg
Strona 1 z 4
systemowego, uwzględniającego powietrznocieplne wymienniki ciepła i chłodzone wodą
chillery. Zamknięty układ rurociągów umożliwia
realizację wszystkich zadań związanych z
chłodzeniem danej instalacji - czy chodzi o
chłodzenie szaf sterowniczych, procesów
technologicznych czy pojedynczych części
maszyn, jak wrzeciona, silniki lub urządzenia
hydrauliczne.
Sposób działania jest następujący: szafy
sterownicze i instalacje są chłodzone w
zamkniętym układzie chłodzącym w ten
sposób, że zimna woda o określonej
temperaturze przepływu jest przepuszczana
przez układ rur. Po przepłynięciu przez szafy
lub instalacje nagrzana woda (o temperaturze
chłodzenia) wraca do agregatu chłodzącego.
Powstająca różnica temperatur jest
wyrównywana przez agregat schładzający
wodę z poziomu temperatury chłodzenia do
temperatury przepływu. Zlokalizowana w hali
lub poza nią instalacja chłodząca zasila układ
klimatyzacji zimną wodą i w ten sposób, dzięki
stałej temperaturze przepływu, znacznie
poprawia dostępność maszyny i dokładność
produkcji.
Dostosowane do konkretnych potrzeb
użytkownika układy chłodzące połączone z
powietrzno-wodnymi wymiennikami ciepła są
przydatne szczególnie tam, gdzie nie można
sobie pozwolić na straty mocy do otoczenia,
agresywne powietrze otoczenia ogranicza
użycie standardowych klimatyzatorów,
wymagany jest bardzo wysoki stopień ochrony
IP (do IP 65) lub gdzie niezbędne jest
zastosowanie urządzeń bezobsługowych.
Modułowa budowa i efektywność
energetyczna
Pfannenberg oferuje gotowe do podłączenia
systemy chłodzące w zakresie mocy od 1 do
160 kW. Modułowa konstrukcja serii EB
pozwala użytkownikom na wybranie spośród
nawet do 30 standardowych opcji. Należą do
nich m.in.: hydrauliczny zawór
bypass/przelewowy, monitorowanie przepływu,
monitorowanie poziomu zbiornika, filtr
powietrza, monitorowanie filtra powietrza,
zawór przeciwzwrotny i elektromagnetyczny,
wskaźnik pojedynczych alarmów i certyfikat
UL. Możliwe są też rozwiązania specjalne.
Najnowsza seria chillerów EB 2.0 posiada pięć
standardowych konfiguracji i dysponuje mocą
od 3,2 do 16 kW. Dzięki przemyślanemu
wzornictwu oraz zastosowaniu wysokiej jakości
części agregaty gwarantują maksymalną
efektywność bez strat mocy zgodnie z
dyrektywą dotyczącą ekoprojektu
2009/125/WE. Wszystkie zastosowane gazy
chłodnicze są zgodne z nowym
rozporządzeniem dotyczącym fluorowanych
gazów cieplarnianych (F-gazów). Użycie
mikrokanałowych wymienników ciepła jako
skraplaczy powoduje, że chillery są szczególnie
wydajne, mają zwartą budowę i są odporne na
korozję. Dodatkowy filtr powietrza wydłuża
okresy międzykonserwacyjne. Inteligentny
projekt obudowy z dwoma zdejmowanymi
1: Agregaty chłodzące najnowszej serii EB 2.0 są
szczególnie wydajne, mają zwartą budowę i są
odporne na korozję.
blaszanymi osłonami bocznymi ułatwia dostęp
do części znajdujących się wewnątrz i ułatwia
tym samym ich obsługę.
Media chłodzące - możliwa jest woda,
mieszanka wody i glikolu, emulsja i oleje o
małej lepkości - charakteryzują się niską
lepkością na poziomie maks. 10 cSt (10
mm2/s) w temperaturze otoczenia +40°C.
Urządzenia serii EB 2.0 można stosować w
zakresie temperatur od -20°C do +45°C. Ze
Pfannenberg Europe GmbH // Werner-Witt-Str. 1 // 21035 Hamburg
Strona 2 z 4
względu na wysoką dokładność regulacji
wynoszącą ±0,1 K chillery EB są odpowiednie
dla najbardziej wymagających zastosowań
chłodniczych, m.in. w przemyśle
samochodowym, w branży budowy maszyn, w
przemyśle opakowaniowym i w przecinarkach
laserowych.
Dostosowanie do konkretnych zastosowań
Aby układy chłodzące były dostosowane do
konkretnych zastosowań, przy ich
projektowaniu eksperci firmy Pfannenberg
współpracują z klientem. Wymaga to przede
wszystkim dokładnego określenia stopnia
obciążenia wysoką temperaturą z
uwzględnieniem całej instalacji.
W drugiej fazie projektowania ustalany jest
rodzaj czynnika chłodzącego (najlepiej, aby
była to woda), temperatura zadana i natężenie
przepływu, jakie układ chłodzący musi
zapewnić dla konkretnego zastosowania.
Należy przy tym uwzględnić, w jaki sposób
ciepło procesowe będzie odbierane przez
czynnik chłodzący i jaki rodzaj czynnika
zostanie użyty. Rodzaj czynnika chłodzącego
lub model agregatu chłodzącego zależą m.in.
od tego, czy fabryka dysponuje zdatną wodą
technologiczną, a jeśli tak, to czy jest ona
ciepła, czy zimna (patrz przegląd wariantów
urządzenia).
Ponadto analizuje się warunki panujące w
miejscu montażu układu chłodzącego.
Przykładowo w hali mogą występować wysokie
temperatury i zanieczyszczone powietrze,
podczas gdy na zewnątrz mogą wystąpić duże
wahania temperatury. Oba czynniki mogą mieć
wpływ na przystosowanie układu chłodzącego i
mogą powodować, że konieczne będą
dodatkowe akcesoria w postaci filtrów
powietrza czy ogrzewania obudów skrzyń
korbowych.
Na podstawie temperatury wlotowej czynnika
chłodzącego i najwyższej spodziewanej
temperatury otoczenia Pfannenberg ustala
optymalny model chillera o odpowiedniej
charakterystyce. Przy wyborze modelu
uwzględniany jest współczynnik
bezpieczeństwa zastosowania w odniesieniu
do dostępnych rozmiarów. W celu upewnienia
się, że pompa będzie w stanie dostarczyć
wystarczające ciśnienie dla tłoczonej ilości
środka, sprawdzane są też jej charakterystyki.
W niektórych układach chłodzonych cieczą
standardowym zjawiskiem są podwyższone
straty ciśnienia powodowane wąskimi lub
długimi przewodami czynnika chłodzącego.
Na zakończenie etapu dostosowywania układu
do potrzeb klienta sprawdza się, czy wybrana
wersja standardowa spełnia również inne
wymagania, np. w odniesieniu do mocy,
możliwości sterowania i regulacji, powierzchni
ustawienia, posiadanych zezwoleń i koloru.
Podejmowane są również decyzje, czy opcje
standardowe są potrzebne i jeśli tak, to które.
Liczne dostępne opcje umożliwiają
dopasowanie chillerów EB niemal do każdego
zastosowania.
2: Systemowe rozwiązania Pfannenberg umożliwiają
ekonomiczne chłodzenie zarówno szaf sterowniczych, jak
również poszczególnych maszyn.
Ekonomiczne rozwiązanie
Poza dostawą klimatyzatorów Pfannenberg
jako jedyny producent w branży chłodzenia
procesowego oferuje „Pakiet pełnej ochrony”
wraz z doradztwem, dostosowaniem do
konkretnych zastosowań, instalacją i serwisem.
W ten sposób powstają rozwiązania
systemowe, pozwalające w prosty sposób na
ekonomiczne chłodzenie zarówno szaf
sterowniczych, jak również poszczególnych
maszyn.
Pfannenberg Europe GmbH // Werner-Witt-Str. 1 // 21035 Hamburg
Strona 3 z 4
3: Przykład zastosowania systemowego chłodzenia wodą
Koncepcja ta jest dodatkowo wspomagana
przez unikalny projekt klimatyzacyjny
Pfannenberg: Aktywne klimatyzatory,
wymienniki ciepła powietrze-powietrze i
powietrze-woda są między sobą kompatybilne i
jednocześnie pasują do obudów wszystkich
popularnych szaf sterowniczych. Z tej
właściwości korzystają konstruktorzy maszyn i
instalacji, użytkownicy końcowi i dystrybutorzy,
którzy oszczędzają na kosztach
przechowywania i serwisu.
Wykorzystanie inteligentnych rozwiązań
systemowych użytych w dostosowanych do
potrzeb użytkowników klimatyzatorach i
powietrzno-wodnych wymiennikach ciepła
polega na tym, że ciepło wylotowe może być w
sposób ukierunkowany wyprowadzane z hali
produkcyjnej, np. poprzez kanały powietrzne
lub zewnętrzną instalację chłodzącą. Ponadto
rozwiązania te zapewniają wysoką
niezawodność i bezusterkową pracę, ponieważ
wszystkie elementy systemu są do siebie
optymalnie dopasowane. Niski poziom
wymaganej obsługi serwisowej,
kompatybilność poszczególnych części i
4: Przegląd pięciu wariantów urządzenia: Pfannenberg
oferuje odpowiednie rozwiązanie dla wszelkich warunków
otoczenia.
efektywność energetyczna optymalizują
zużycie energii i zmniejszają koszty
eksploatacyjne do minimum. Przemyślana
koncepcja i liczne opcje umożliwiają elastyczne
dopasowanie systemu prawie do każdego
zastosowania, nawet w zmiennych warunkach.
Autorzy: Vincent von Wieding, Business
Development Manager Działu Układów
Chłodzących, Andreas Berberich, Application
Engineer w Pfannenberg
Pfannenberg Europe GmbH // Werner-Witt-Str. 1 // 21035 Hamburg
Strona 4 z 4