Processo e controllo oggi

16/08/2023 igus UK Ltd

Gli ingegneri di igus utilizzano ora una semplice tecnologia interna per il recupero del calore. Utilizza il calore di scarto dei macchinari per riscaldare fabbriche e unità industriali, risparmiando sui costi energetici e sulle emissioni di CO2. igus ha messo gratuitamente a disposizione delle aziende industriali online i dettagli della tecnologia. Se tutti gli stampatori a iniezione del mondo adottassero questa tecnologia, igus calcola che si potrebbero risparmiare oltre un milione di tonnellate di CO2 e oltre 548 milioni di m3 di gas.

I prezzi dell’energia sono in aumento – nonostante i recenti cali dei prezzi, la tendenza a lungo termine è al rialzo. Il cambiamento climatico sta accelerando. Sulla strada verso l'obiettivo di una produzione manifatturiera a impatto climatico zero entro il 2025, tre ingegneri igus hanno deciso di eliminare l'uso di combustibili fossili durante la produzione.

Inizialmente hanno sperimentato scambiatori di calore per auto e ventole per computer. Gli esperimenti sono cresciuti e con il tempo è stato possibile riscaldare un'area sempre più grande. Dopo sei mesi, il nuovo concetto denominato "Machine Heat Recovery System" (MHRS) è riuscito a riscaldare uno dei grandi capannoni di produzione dello stabilimento igus in Germania utilizzando il calore di scarto delle macchine per lo stampaggio a iniezione. A seconda delle esigenze di riscaldamento, MHRS dirige i flussi di acqua calda dal circuito di raffreddamento direttamente ai termoventilatori, garantendo contemporaneamente che le macchine non si surriscaldino. Poiché il calore viene estratto dall'acqua calda mentre passa attraverso il termoventilatore, la domanda sulla torre di raffreddamento della fabbrica è ridotta, il che significa che il sistema di riscaldamento a gas di rete non è richiesto o ridotto e viene utilizzata meno energia elettrica per il raffreddamento. Le temperature fluttuanti del circuito di raffreddamento possono essere regolate in modo variabile dal sistema.

Per lo scambio termico l'MHRS non utilizza la familiare ma costosa pompa di calore e non passa attraverso uno scambiatore di calore, cosa che comporterebbe perdite di temperatura. Inoltre, non è necessario immettere il calore di scarto dei compressori d'aria. igus sta già riducendo gradualmente il consumo di aria compressa per ridurre i costi energetici. "Con questo sistema di riscaldamento interno, in futuro saremo in grado di ridurre il consumo di gas quasi a zero. Inoltre, avremo bisogno di meno energia elettrica per il raffreddamento", afferma Frank Blase, CEO di igus. "Ciò ci fa risparmiare sui costi e riduce le emissioni di CO2, alleggerendo così il carico sull'ambiente."

Come funziona il nuovo riscaldatore a risparmio di gas

I motori idraulici delle presse ad iniezione si riscaldano durante il funzionamento. Proprio come nelle automobili, hanno bisogno di raffreddamento per proteggersi dal surriscaldamento. Le torri di raffreddamento vengono utilizzate nelle fabbriche, fornendo acqua fredda alle macchine per lo stampaggio tramite tubi, l'acqua calda ritorna poi alla torre di raffreddamento. Quando viene nuovamente raffreddato, il calore fuoriesce nell'atmosfera e l'energia viene persa.

Con l'MHRS, una parte del calore del circuito di raffreddamento viene prelevata tramite un sistema di controllo del flusso e convogliata nei riscaldatori, che si trovano accanto ai vecchi ventilatori del riscaldamento a gas. Per evitare che questi riscaldatori si intasino immediatamente, i solidi sospesi nell'acqua vengono filtrati. L'acqua calda entra nel nuovo termoventilatore e disattiva il vecchio apparecchio. Un ventilatore posto sul riscaldatore distribuisce infine l'aria riscaldata nell'ingresso. Solo allora l'acqua ritorna alla torre di raffreddamento e il ciclo ricomincia. Poiché non vengono utilizzati scambiatori di calore, il sistema può essere utilizzato anche a basse temperature.

Un concetto per l'industria

"Siamo convinti del nostro concetto e intendiamo puntare in futuro interamente sul calore delle macchine come riscaldamento nella produzione e negli uffici", afferma Dennis Berninger, direttore dello stabilimento igus di Colonia, che sta guidando questo progetto. “Il prossimo piano è dotare il grande centro logistico di nove termoventilatori. Solo qui si possono risparmiare circa 31,5 tonnellate di CO2 all’anno. Questo è un passo importante affinché igus si avvicini all’obiettivo di essere a zero emissioni di carbonio con i suoi edifici e la sua produzione entro il 2025”.

Spinta dal successo, igus sta mettendo la tecnologia a disposizione anche ad altre aziende industriali. Secondo un calcolo della igus, si potrebbero risparmiare oltre un milione di tonnellate di CO2 e oltre 548 milioni di metri cubi di gas se tutti gli stampatori a iniezione del mondo adottassero questa tecnologia. Ciò corrisponde al consumo annuo di gas di 238.434 famiglie tedesche di quattro persone (vedi calcolo sotto). "Vediamo un grande potenziale per l'MHRS nel settore, motivo per cui vogliamo mettere il concetto a disposizione gratuitamente di altre aziende", afferma Frank Blase. “Durante la nostra ricerca non abbiamo trovato alcuna istruzione pubblicata e precisa su come utilizzare i sistemi di recupero del calore nelle fabbriche. Stiamo già fornendo informazioni su come funziona MHRS e il dispositivo di controllo sviluppato sul nostro sito web. Vengono aggiunti sempre più dettagli."