Innovatives Energiekonzept ermöglicht ganzjährige Maschinenkühlung

Dezember 23, 2016

Um den enorm hohen Energieverbrauch in der Kunststofffertigung zu senken, sind möglichst geringe Zykluszeiten von großer Relevanz. Umso kürzer die Abstände in der Produktion, umso mehr Kosten und Energie werden dabei eingespart. Dies ist beispielsweise durch eine gute Kühlung der Spritzgussanlagen gegeben. Hierfür empfiehlt sich besonders der Einsatz von thermisch angetriebenen Kältemaschinen, da diese Energieeinsparungen von bis zu 70 Prozent einbringen im Vergleich zu herkömmlichen Kältemaschinen.

Das Kunststoffverarbeitungs-Unternehmen f.u.n.k.e. PLASTICS GmbH hat sich aus diesem Grund für die Kombination zweier InvenSor ADsorptionskältemaschinen (AdKM) mit einem Blockheizkraftwerk (BHKW) entschieden, ein sogenanntes Kraft-Wärme-Kälte-Kopplungs-System (KWKK). Das BHKW liefert dabei die benötigte Abwärme, welche die AdKMs zur Kälteerzeugung nutzen und der Firma somit zu einem wesentlich geringeren Stromverbrauch verhelfen.

Individuelle Zusammenstellung des Energiesystems

Die thermische Energie des parallel zur ADsorptionskältetechnik installierten BHKW der Marke f.u.n.k.e. SENERGIE wird ganzjährig und ausschließlich von den ADsorptionskälteanlagen der Marke InvenSor verwendet, welche sich aus einer LTC 30 e plus – FC und einer HTC 18 plus – FC zusammensetzen.

Die „High Temperature Chiller“ (HTC) -Anlage nutzt dabei die hohen Antriebstemperaturen aus dem BHKW und ist auf eine Heißwassertemperatur von ca. 85°C ausgelegt, welche dauerhaft verfügbar ist.

Die „Low Temperature Chiller“ (LTC)-Anlage nutzt die etwas niedrigeren Rücklauftemperaturen aus der HTC 18 plus – FC und erreicht damit eine sehr hohe Kälteleistung.

Die Verschaltung der ADsorptionskälteanlagen und die entsprechende Temperaturschichtung erfolgt über den Heißwasserpufferspeicher, welcher zudem als hydraulische Weiche dient. Somit können beide Anlagen bei optimalen Temperaturen betrieben und eine größtmögliche Ausnutzung der BHKW- Wärmeenergie erzielt werden. Die Leistung beider Anlagen ist zudem exakt auf die verfügbare BHKW- Leistung abgestimmt, so dass ein dauerhaft stabiler und effizienter KWKK-Betrieb garantiert ist.

Durch dieses perfekte Zusammenspiel von BHKW und ADsorptionskältemaschinen wird die f.u.n.k.e. PLASTICS GmbH mit Strom und Kälte ganzjährig versorgt, welche ausschließlich zur Deckung des Eigenbedarfs in der Kunststofffertigung bzw. für die Kunststoffspritzgussanlagen genutzt werden.

Wie für Kunststoffspritzgussfertigungen typisch, ist der Heizwärmebedarf sehr gering, so dass ein BHKW alleine zur Heizwärmeabdeckung nicht rentabel wäre. Durch die ADsorptionskältetechnik wird das BHKW aber dauerhaft ausgelastet und kann somit den hohen Strombedarf für die Kunststofffertigung senken.

Darüber hinaus wird die Kälte für die benötigte Maschinenkühlung ganzjährig beinahe ohne Stromverbrauch durch die ADsorptionskältemaschinen geliefert. Ein weiterer Vorteil ist die Entlastung des Stromnetzanschlusses vor Ort, durch die Eigenstromproduktion und die gleichzeitige Absenkung des Strombedarfs für die Kühlung. Eine Kombination, die sich bereits nach 3-4 Jahren auszahlt.

Optimierung der Kühlung vor Ort

f.u.n.k.e. PLASTICS GmbH ist spezialisiert auf die Herstellung von qualitativ hochwertigen technischen Kunststoff-Spritzgussteilen, welche international vertrieben werden.

Am Hauptsitz Teningen wird das KWKK-System zur Kühlung der Kunststoffspritzgussmaschinen eingesetzt. Davor wurde diese Kälte herkömmlich mittels einer strombetriebenen Kompressionskälteanlage erzeugt.

Aufgrund des steigenden Kühlbedarfs in der Produktion hat das Unternehmen sich für eine Erweiterung des Kühlsystems entschieden.

Weitere Maßnahmen in Planung

Ein Anschluss vom BHKW an das Heiznetz zur zusätzlichen Deckung des geringen Heizwärmebedarfs an sehr kalten Tagen, z.B. für die Büroräumlichkeiten und Sanitäreinrichtungen, wird möglicherweise noch nachträglich erfolgen.

Damit auch für diesen Fall eine dauerhafte Kälteversorgung durch das ADsorptionskältesystem gewährleistet ist, wurde die in den InvenSor-Anlagen optional integrierte Freikühlfunktion (FC) gleich mit eingeplant. Dieses Modell ermöglicht eine erhebliche zusätzliche Energieeinsparung, da bei ausreichend kalten Außentemperaturen direkt über die Außenluft gekühlt wird – somit steht die Wärme des BHKWs in dieser Zeit für andere Anwendungen zur Verfügung.

Technische Daten der Anlage

Kühlsystem2 InvenSor ADsorptionskältemaschinen mit insgesamt 48 kW Nennleistung
AntriebswärmeBHKW „Senergino“ f.u.n.k.e. SENERGIE GmbH, 48 kW elektr. Leistung
KühlanwendungMaschinenkühlung
InstallationJuni 2016