Témata
Reklama

Nekompromisně účinný

Současně se vznikem 200tunového vertikálního obráběcího centra PowerForce 8 firmy SHW Werkzeugmaschinen z Aalen-Wasseralfingenu (Německo) vzniká nový standard energetické účinnosti velkých obráběcích strojů. K dosažení co nejlepších výsledků je nutné zohlednit všechny aspekty od návrhu přes konstrukci až po výběr jednotlivých komponent obráběcího centra. Společnost SHW Werkzeugmaschinen GmbH se sídlem v Aalen-Wasseralfingenu (Německo) za tento inovativní přístup získala v roce 2012 ocenění Nortec Award s názvem „Udržitelný rozvoj v průmyslové výrobě“. K dosažení energetické úspory o 27 % přispěly nové chladicí jednotky zajišťující chlazení elektrických rozváděčů.

Společnost SHW je jedním ze světových výrobců velkých obráběcích center a zaměstnává mezinárodně uznávané odborníky v tomto oboru. Stroje dodávané firmou Swabian se používají pro výrobu velkých dílů ve strojírenství a dalších konstrukčních celků, jako například výkonných dieselových motorů, turbín nebo prvků pro environmentální technologii. Součástí udržitelnosti rozvoje v průmyslové výrobě musí být komplexní pohled na problematiku s důrazem na využití v praxi. Zodpovědné využívání energie je na samém vrcholu tohoto snažení.

V několika posledních letech firma ve výrobním závodě v Aalen-Wasseralfingenu vybudovala optimální podmínky v oblasti využití zdrojů energie. Instalovala kogenerační jednotku na výrobu elektrické energie a tepla, využívá fotovoltaické panely napojené na inteligentní systém řízení budovy. Těmito investicemi bylo dosaženo toho, že instalovaná zařízení pokryjí až 80 % spotřeby elektrické energie výrobního závodu.

Reklama
Reklama
Reklama
PowerForce 8 – 200tunové obráběcí centrum SHW Werkzeugmaschinen GmbH s energeticky účinnou technologií

Plynulé frézování

V roce 2012 společnost SHW stanovila nový milník v energetické účinnosti obráběcích strojů – podařilo se vyvinout vertikální frézku šetrnou k životnímu prostředí za využití velice účinných technologických a konstrukčních prvků. Ohromné, 200 tun vážící obráběcí centrum o výšce 9,35 metru je určeno k obrábění statorů větrných turbín o vnitřním průměru 6,5 m. Srdcem obráběcího stroje je nová, nastavitelná univerzální frézovací hlava ortogonální konstrukce o výkonu 90 kW a krouticím momentu až 1 725 Nm. To je výsledek padesátiletých zkušeností vývoje těchto zařízení. Tato univerzální frézovací hlava je standardně použita na každém obráběcím centru PowerForce 8. Frézovací hlavou lze výrobky obrábět v libovolném místě s libovolným nastavením obráběcího procesu. Díky automatickému systému výměny hlav lze kombinovat výhody různých obráběcích center v jednom zařízení. Jako příslušenství lze použít různé typy vyměnitelných hlav: vidlicovou hlavu, mimostřednou horizontální frézovací hlavu, úhlovou hlavu, čelní a vyvrtávací hlavu, horizontálně-vertikální revolverovou hlavu, ortogonální frézovací hlavu s Hirthovým ozubeným převodovým systémem, ortogonální frézovací hlavu s plynule nastavitelnou osou X. Lze použít i další typy – vše závisí pouze na potřebách a konkrétních požadavcích obrábění. Konstrukce obráběcího centra umožňuje zdvih pracovní plošiny velice zajímavých 7,1 m.

Plné využití potenciálu účinnosti stroje

Vývojáři jsou velmi hrdí na to, čeho bylo dosaženo v oblasti energetické náročnosti zařízení. „Power Force 8 je největší a energeticky nejúspornější vertikální obráběcí centrum, jaké kdy společnost SHW postavila,“ vysvětluje Alfonso Egetemeir, vedoucí elektrokonstrukce. Především zdůrazňuje: „Plně jsme využili veškerý možný potenciál v oblasti energetické účinnosti dostupný v době vývoje 2011 až 2012.“ Vývojáři Swabianu zvážili všechna možná technická řešení tak, že bylo dosaženo energetické úspory 27 % ve srovnání s podobnými obráběcími centry. Konkrétně jde o úsporu 66 000 kWh za rok při provozu 3 200 h a průměrném příkonu vřetena 30 kW, čehož bylo dosaženo minimálním množstvím pohyblivých částí. Hydraulické části nejsou téměř použity a je využito plynulého řízení pohonů vřeten. Strategie úspory energie zahrnuje použití frekvenčně řízeného čerpadla a pro chlazení elektrických rozváděčů je využito energeticky úsporné chladicí jednotky.

Největších energetických úspor (asi 21 600 kWh) bylo dosaženo díky plynulému řízení rotace motoru hlavního vřetena. Použití pouze bezkrokových pohonů všech vřeten přineslo další úsporu 14 400 kWh. „Bez běžných stupňových převodovek nedochází k žádným převodovým ztrátám a z toho vyplývajícím energetickým ztrátám při odvodu tepla,“ dodává pan Egetemeir a vysvětluje další výhody. Účinnost hydraulického systému byla také zvýšena. Úspory 11 000 kWh bylo dosaženo při použití tlakové akumulační nádoby v hydraulickém systému. Použití frekvenčně řízeného chlazení, automatického vypnutí ve stand-by režimu a 100% kompenzace jalového výkonu přinesly další úspory energie.

Certifikovaný chladicí výkon

SHW se opírá o novou generaci „Blue e“ chladicích zařízení firmy Rittal, aby byl využit potenciál v chlazení elektrických rozváděčů. „Nové chladicí jednotky mají spotřebu elektrické energie o 45 % nižší než předchozí generace, takže můžeme uspořit dalších 3 047 kWh za rok provozu Power Force 8,“ nadšeně vysvětluje pan Egetemeir. Čtyři nástěnné chladicí jednotky o celkovém výkonu 4 kW jsou určeny pro chlazení napájecích modulů pohonů, síťových filtrů, tlumivek, odpojovačů, stykačů, relé a dalších elektrokomponent v elektrických rozváděčích. Chladicí faktor 2,47 (COP = energetická účinnost jednotky) je výsledkem dokonalého sladění všech komponent ovlivňujících chladicí výkon jednotky, jako je kondenzátor, výparník, kompresor atd. Dalším klíčovým faktorem pro zvýšení účinnosti je ideálně navržené řízení, které zahrnuje nový způsob řízení, tzv. Eco-Mode. V případě, že není nutný chod vnitřního ventilátoru, tento se automaticky vypne, a tím dochází k dalším energetickým úsporám. Vzhledem k tomu, že chladicí jednotky „Blue e“ byly testovány certifikačním orgánem TÜV Nord, společnost SHW si může být jista, že chladicí zařízení firmy Rittal bude mít deklarovaný chladicí výkon a deklarovanou účinnost.

Nová generace chladicích jednotek „Blue e“ napomáhá dosažení úspor až 27 %.

Další výhodou chladicích jednotek je jejich možné vzájemné propojení. „Chladicí jednotky Rittal umožňují řízení master-slave, což u ostatních výrobců bývá problém,“ dodává pan Egetemeir. Nicméně hlavním důvodem použití chladicí technologie Rittal je, že chladicí jednotky ostatních výrobců vykazovaly vysokou poruchovost především v důsledku vysokého obsahu prachu uhlíku ve vzduchu. „Od té doby, co používáme chladicí jednotky Rittal, nemáme žádné problémy s chlazením elektrických rozváděčů,“ říká vedoucí vývoje.

Ocenění za vývoj

Zvláštní cenu za optimální využití zdrojů a energie Nortec Award získala firma SHW Werkzeugmaschinen v roce 2012. Ocenění bylo uděleno za to, že strojírenská společnost důsledně uplatňovala udržitelnost průmyslové výroby ve všech aspektech vývoje, designu a konstrukce obráběcího centra. Kromě míry udržitelnosti v průmyslové výrobě byla důležitá také kritéria společenské přijatelnosti, hospodárnosti a použití energeticky úsporných systémů. Příkladný charakter vývoje, univerzální přístup a dosažený přínos byly také považovány za důležité body pro udělení tohoto ocenění.

Ing. Jan Glasnák
Rittal
glasnak.j@rittal.cz
chromec.m@rittal.cz

www.rittal.cz

Reklama
Související články
Střídavě stejnosměrné názory na elektromobilitu, 4. díl: Jaké jsou limity lithiových baterií

Stěžejní součást bateriových elektrických vozidel představuje trakční baterie, soustava navzájem propojených sekundárních (nabíjecích) galvanických článků, které v podobě chemické energie akumulují tu elektrickou, již z baterie získává elektromotor. Protože se jako jedna z nevýhod elektrických vozidel oproti těm konvenčním uvádí poměr uložené energie a hmotnosti akumulátorů, tedy jejich relativně nízká specifická energie, zaměříme se v tomto díle našeho seriálu právě na ni, představíme si některé možnosti jejího navýšení a zmapujeme důsledky, jaké může pro mobilitu mít.

Střídavě stejnosměrné názory na elektromobilitu, 1. díl: Proč elektromobily? Kontroverzní debata

Eletromobilita se postupně stává realitou. Přestože se názory na ni významně liší, faktem je, že se stane součástí našich životů (do jaké míry, to se ještě uvidí). Co všechno přechod na elektromobilitu ovlivní a jakým způsobem, se pokusíme nastínit v tomto desetidílném seriálu, který jsme připravili ve spolupráci a pod odborným dohledem profesora Jana Macka a inženýra Josefa Morkuse z Ústavu automobilů, spalovacích motorů a kolejových vozidel na FS ČVUT v Praze a spolu s dalšími odborníky. Jednotlivé příspěvky představí různé úhly pohledu na hromadné zavádění elektromobilů, jeho možné důsledky a technologické, ekonomické, ekologické, ale i politické dopady pro Českou republiku.

Úspory naruby - Lži o úsporách v domácnostech

Poté, co již máme jasno, jak je to s úsporou v případě úsporných světelných zdrojů. Víme čím, jak a kde svítit, přinášíme další díl seriálu Úspory naruby. Tentokrát se podíváme na zoubek spotřebičům v domácnosti.

Související články
Úspory naruby - Zákaz výroby a dovozu halogenových žárovek

Pod tímto nadpisem redakce připravila sérii zásadních článků o odvrácených stranách tzv. úspor, jejichž skutečné výsledky jsou často přinejmenším sporné.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Nanovlákenná membrána v oknech ochrání stroje i pracovníky

Zatímco o smogu v ulicích se vedou časté debaty, znečištěný vzduch v interiéru patří k opomíjeným tématům. A to i přesto, že podle Světové zdravotnické organizace stojí život 4,3 milionu lidí ročně a v průmyslových objektech ohrožuje jak zdraví pracovníků, tak samotný provoz. Díky rozvoji moderních technologií nyní interiér účinně ochrání nanovlákenná okenní membrána.

Ohřevné skříně Amarc - skladujte své sudy v teple a bezpečí

Připravili jsme pro Vás přehledný web s ohřevnými prvky společnosti Amarc. www.ohrevneprvky.cz. Naleznete zde kompletní nabídku topných plášťů pro sudy a průmyslové (IBC) kontejnery i podlahové topné desky v klasickém a EX provedení pro výbušné prostředí.

Jak přispívají opakovaně použitelné čisticí utěrky k ochraně životního prostředí

Dne 5. června 1972, v den zahájení první světové konference o ochraně životního prostředí ve Stockholmu, inicioval program ochrany životního prostředí Spojených národů (United Nations Environment Programme, UNEP) oficiální světový den životního prostředí. Od té doby se každo-ročně 5. červen slaví jako mezinárodní den životního prostředí. Opakovaně použitelný systém čisticích utěrek MEWA k tomu každý den v dílnách a výrobních halách přispívá: Čistí stroje a zařízení a podporuje ochranu zdrojů.

Snižování provozních nákladů může být bezbolestné

Krizová léta pomalu doznívají a průmysl se začíná zotavovat a poohlížet po nových obchodních příležitostech a odbytištích. Ekonomická krize pro mnohé manažery znamenala období, ve kterém se museli přizpůsobit novým možnostem a úzkostlivě rozmýšlet nad novým rozložením svých rozpočtů. Jednoznačně hlavnímu zaměření pozornosti a následně realizování všemožných opatření se naprosto logicky těšily náklady.

Energetická efektivita tepelných zařízení

Nově jsou zavedeny předpisy EU, které se zabývají ekodesignem a energetickými štítky, kdy u tepelných zařízení hraje významnou roli právě energetická účinnost.

Blue Competence a výrobní stroje

Iniciativa Blue Competence zvyšuje povědomí a znalosti o udržitelnosti a zvyšuje úroveň evropského průmyslu výrobních strojů. Tato iniciativa nabízí společnou platformu evropským firmám, jež se zabývají výrobními stroji, a koordinuje činnosti související s vývojem energeticky efektivních řešení včetně spotřebovaných zdrojů.

Možnosti využití vizualizace v ekodesignu

Stále rostoucí požadavky na snižování emisí skleníkových plynů, zejména emisí oxidu uhličitého (CO2), vyvolávají potřebu integrace principu udržitelného rozvoje i do již pevně zaběhnutých vývojových postupů u různých typů produktů. Z pohledu chystaných legislativních požadavků může být u nových výrobků významné prokázat, že při jejich vývoji byla zvolena strategie, která v rámci jejich celého životního cyklu nejméně zatěžuje životní prostředí.

Konstruování obráběcích strojů s ohledem na úsporu energie

Při návrhu obráběcích strojů je cílem všech zúčastněných konstruktérů dosáhnout maximální tuhosti a přesnosti stroje, technologické rychlosti obrábění a co nejvyšší provozní spolehlivosti. To jsou vlastnosti, kvůli nimž si zákazník stroj kupuje, ať je z kterékoliv části světa. Většinu zákazníků pak následně zajímá energetická náročnost stroje. Zákazníci ve vyspělé části světa, jako jsou především evropská a severoamerická teritoria, pak určitě sledují i maximální bezpečnost stroje a ochranu životního prostředí při jeho provozu.

Makroplasty versus mikroplasty

Plasty se staly nenahraditelným materiálem sloužícím téměř všem oblastem lidské činnosti. V poslední době se pozornost odborníků i veřejnosti soustřeďuje na zcela nový ekologický fenomén, zvaný mikroplasty. Ve smyslu ekologické terminologie je pak možné výrobky z plastů označovat jako makroplasty.

Strojové učení pro senzory

Dnes je možné nalézt mikrokontroléry (jednočipové počítače) v prakticky jakémkoli technickém zařízení počínaje pračkami až k měřičům tlaku a nositelné elektronice. Výzkumní pracovníci Fraunhoferova institutu mikroelektronických obvodů a integrovaných systémů řízení (IMS, ISŘ) vyvinuli AIfES, koncept umělé inteligence (AI) pro mikrokontroléry a senzory, který obsahuje plně nastavitelnou umělou neuronovou síť. AIfES je na platformě nezávislá knihovna pro strojové učení, kterou lze využít k realizaci samostudijní mikroelektroniky, která nevyžaduje spojení s cloudem nebo vysoce výkonným počítačem. Systém umělé inteligence určený pro senzory je schopen rozeznat rukopis a gesto, což umožňuje například zadávání vstupních dat gestem, běží-li knihovna na nositelné elektronice.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit