SCADA, АСУ ТП, контроллеры – основная тематика журнала «ИСУП»
Журнал «Информатизация и Системы Управления в Промышленности» публикует тематические материалы посвященные SCADA, АСУ ТП, контроллерам, автоматизации в промышленности.

Daimler AG внедряет новые стандарты контроля микроклимата в распределительных шкафах

Холодильные агрегаты для распределительных шкафов серии «Blue e» производства компании «Риттал» обладают чрезвычайно высоким КПД, позволяют на 70 % сократить потребление электроэнергии, значительно уменьшить выбросы угарного газа и ощутимо сэкономить средства. В статье рассказано об опыте эксплуатации этих установок в штамповочном цехе концерна Daimler AG.

Rittal

rittal_site.jpg

Инновационный потенциал холодильных агрегатов для распределительных шкафов далеко не исчерпан. Тот факт, что в этой сфере по-прежнему существуют возможности для повышения эффективности, подтверждает пилотный проект для крупнейшего штамповочного цеха Daimler AG, расположенного в городе Зиндельфинген (Германия). Daimler AG хорошо известен в мире как один из крупнейших поставщиков легковых автомобилей премиум-класса. Этот немецкий автомобилестроительный концерн провел основательное тестирование новых энергосберегающих холодильных агрегатов Rittal «Blue e». В результате плановая замена более 250 агрегатов новыми энергосберегающими моделями позволила сократить выбросы CO2 на 490 тонн в год и снизить производственные затраты на сотни тысяч евро.

Высокий потенциал оптимизации имеют прежде всего крупные потребители энергии: лакировальная установка и штамповочный цех. Количество потребляемой энергии у последнего достигает 40 000 МВт·ч. В штамповочном цехе концерна в Зиндельфингене изготовляются штампованные детали почти для всего автомобильного ряда Smart, Mercedes-Benz и Maybach. Даже небольшое в процентном отношении повышение энергоэффективности в этом цехе ведет к значительной экономии. Поэтому концерн Daimler AG учредил специальные комиссии, которые исследуют возможности для сокращения затрат и при необходимости их реализуют. «Каждая единица оборудования проверяется на предмет ее эффективности. При этом особое внимание уделяется наиболее энергоемким из них», – отмечает Харальд Бёлле, руководитель отдела производственного оборудования и электрики на заводе Daimler AG в Зиндельфингене.


Daimler AG – партнер в пилотном проекте

Примером того, как можно достичь ощутимой экономии, служит эффективное охлаждение распределительных шкафов и целых установок. Почти все свои холодильные агрегаты, за небольшим исключением, концерн Daimler AG приобрел у компании Rittal. В штамповочном цехе применяются устройства с классами мощности от 500 до 2660 Вт. В ходе пилотного проекта, в котором использовались новые холодильные агрегаты Rittal поколения «Blue e», были получены весьма убедительные результаты, подтверждающие ощутимое сокращение затрат на электроэнергию. Проходившие в течение 11 месяцев (с января по ноябрь 2009 года) полевые испытания должны были показать, действительно ли энерго­сберегающие холодильные агрегаты обеспечивают ожидаемое снижение энергопотребления на 30–50 % даже в суровых условиях промышленной эксплуатации. Во время теста сравнивались показатели холодильного агрегата поколения «Blue e» и стандартного холодильного агрегата Rittal TopTherm Plus с одинаковой мощностью охлаждения 1000 Вт. Оба устройства эксплуатировались в одних и тех же заводских условиях: они применялись для охлаждения управляющей электроники транспортеров для лома, расположенных на цокольном этаже штамповочного цеха. При этом за основу были взяты следующие параметры: среднее время работы с полной загрузкой – 70 %, среднее время работы на холостом ходу – 30 %, срок эксплуатации – круглосуточно 310 дней в году.

Рис.1.png

Рис. Штамповочный цех завода Daimler AG в Зиндельфингене



Снижение энергопотребления на 70 %

Результаты измерений расхода энергии заметно превосходили значения, полученные в ходе лабораторных испытаний: в одинаковых условиях энергосберегающее устройство расходовало на 70 % меньше электроэнергии, чем холодильные агрегаты TopTherm. Последние потребляли 1169,6 кВт∙ч первичной энергии, а новые аппараты – лишь 345,8 кВт∙ч. При тарифе 11,5 евроцента за кВт∙ч расчетная годовая экономия превышает 100 евро на каждый шкаф. В этом случае дополнительные затраты на капитальные вложения окупаются уже через полтора года. «Результаты испытаний нас убедили: с холодильными агрегатами Rittal «Blue e» мы можем значительно экономить электроэнергию», – подтверждает Харальд Бёлле. Основываясь на очевидных фактах, руководство Daimler AG решило максимально быстро заменить старые устройства новыми и переоборудовать все распределительные установки в штамповочном цехе. При этом автопроизводитель разместил заказ на 250 новых холодильных агрегатов с классами мощности от 500 до 2000 Вт еще до того, как они были в полном объеме готовы к поставке со складов Rittal. «Это демонстрирует высокую заинтересованность Daimler AG и готовность инвестировать в защиту окружающей среды, – отметил руководитель отдела производственного оборудования. – Тем самым концерн, который является лидером на мировом рынке благодаря автомобилям премиум-класса Mercedes-Benz, еще раз подтверждает свою ведущую роль».


Ощутимая экономия электроэнергии и сокращение выбросов CO2

Тем временем на двух вырубных прессах уже задействовано 50 холодильных агрегатов поколения «Blue e». Остальные установки будут постепенно введены в эксплуатацию в штамповочном цехе в ближайшее время. При этом уже сейчас автопроизводитель может внедрять устройства и меньшего класса мощности. Например, устройства мощностью 1500 Вт можно заменить устройствами мощностью 1000 Вт, а устройства мощностью 2660 Вт – устройствами мощностью 2000 Вт. Причина заключается в том, что для работы прежних установок требовались фильтры, при загрязнении которых со временем снижалась производительность. В противоположность этому энергосберегающие холодильные агрегаты обеспечивают постоянную мощность охлаждения благодаря нанопокрытию RiNano пластин теплообменника. Новые агрегаты отличаются в целом более эффективным использованием потребляемой электроэнергии и, как следствие, высокой экономичностью. Ожидается, что при замене 251 устройства экономия электроэнергии составит около 754 000 кВт∙ч в год, что соответствует примерно 490 тоннам CO2. Сравнительный расчет показывает, что в результате эксплуатационные издержки сократятся на 116 000 евро в год. То есть срок окупаемости всех устройств составит в среднем 2,2 года.

Рис.2.png

Рис. Холодильные агрегаты нового поколения «Blue e» компании Rittal


Цель – эффективность

По своим размерам и внешнему виду агрегаты поколения «Blue e» аналогичны проверенным временем агрегатам серии TopTherm, которые и впредь останутся важной частью ассортимента продукции. Более высокий КПД, который, к примеру, у тестового прибора на 42 % выше, – это результат многолетних научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ Rittal. Он достигнут благодаря оптимальной совместной работе всех компонентов, отвечающих за мощность охлаждения.

Первый шаг к повышению эффективности новых холодильных агрегатов – усовершенствование самих форм холодильной конструкции. Все ее компоненты были системно проанализированы и при возможности оптимизированы для достижения наивысшей эффективности. Это касается, например, расположения конденсатора, испарителя, пластин охлаждения, трубопроводов и всех других компонентов контура охлаждения.

Второй шаг – оптимизация вентиляторов. В большинстве двигателей вентиляторов используется технология электронной коммутации (ЕС-вентиляторы). В двигателях, оснащенных наружным ротором, эта технология заменяет традиционные механические переключатели полюсов, и вентиляторы работают без износа, искрения и помех. В ЕС-двигателях используется динамически балансируемый ротор с многополюсными магнитами. Положение ротора регистрируется с помощью нескольких датчиков Холла. Питание и регулирование работы двигателя осуществляется с помощью специальной электроники, которая обеспечивает очень высокий КПД во всем диапазоне скоростей вращения. Прецизионные шарикоподшипники обеспечивают длительный срок службы и низкий уровень шума.

Наконец, третий важный шаг заключается в применении улучшенной регулирующей электроники, а именно – нового ECO-режима. Если в непрерывной работе внутреннего вентилятора нет необходимости, он автоматически выключается, обеспечивая экономию затрат на электроэнергию.


Сокращение расходов на обслуживание

Концерн Daimler AG тратил значительные суммы на обслуживание прежних холодильных агрегатов. «Мы несем большие расходы из-за частой смены фильтров, – рассказывает Харальд Бёлле. – Учитывая жесткие условия окружающей среды, их приходится заменять каждую неделю». Новые холодильные агрегаты, напротив, требуют минимальных затрат на обслуживание благодаря нанопокрытию конденсаторов. К их поверхности с напылением RiNano, обладающим твердостью стекла, пристает намного меньше пыли и грязи. Это, в свою очередь, обеспечивает неизменно высокую производительность во время эксплуатации и исключает рост энергозатрат на охлаждение. «Устройства с нанопокрытием требуют значительно меньше затрат на обслуживание. Достаточно лишь регулярно продувать их охлаждающие пластины», – заверяет руководитель отдела производственного оборудования. Теперь в штамповочном цехе уверены: при дальнейшем расширении производства необходимо устанавливать только новые холодильные агрегаты Rittal.

Для борьбы с образованием конденсата, а также предотвращения несчастных случаев из-за возникновения луж на полу холодильные агрегаты оснащаются встроенной системой электрического выпаривания конденсата. Благодаря этому резервуары для сбора конденсата больше не потребуются.


Новый стандарт в области холодильных агрегатов

В настоящий момент полностью налажен выпуск всей серии холодильных агрегатов поколения «Blue e» в диапазоне мощностей от 500 до 4000 Вт. Эта первоклассная линейка устройств с эффективной системой управления микроклиматом станет новым стандартом качества Rittal. Устройства будут выпускаться в вариантах для монтажа на стенке и на крыше шкафов. Также реализованы варианты с одно- и трехфазным питанием и с режимом работы на частоте 50–60 Гц. Все холодильные агрегаты обладают теми же типовыми размерами, что и модели предыдущего поколения с базовым контроллером, что обеспечивает их взаимозаменяемость без механического вмешательства в конструкцию шкафа.

Более подробную информацию о новом поколении холодильных агрегатов Rittal вы всегда можете узнать у сотрудников компании. В демонстрационном зале компании представлены функционирующие модели холодильных агрегатов поколения «Blue e», а также остальные многочисленные образцы широкой линейки продукции Rittal.


Статья опубликована в журнале «ИСУП», № 6(42)_2012

ООО «Риттал», г. Москва,
тел.: (495) 775‑0230,
e‑mail: info@rittal.ru,
www.rittal.ru