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Wärmemanagement Blue-e+-Chiller arbeiten exakt und effizient

Für eine präzise Bearbeitung von Metall müssen Werkzeugmaschinen über eine exakte Temperaturregelung ihres Kühlmediums verfügen. Gleichzeitig soll die Kühlung energieeffizient arbeiten. Diese Anforderungen hat Rittal bei der Entwicklung einer neuen Chiller-Generation der Serie Blue e+ umgesetzt.

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Mit der neuen Serie Blue e+ bringt Rittal eine Chiller-Generation auf den Markt, die dem Unternehmen zufolge einen enormen Sprung bei der Energieeffizienz ermöglicht.
Mit der neuen Serie Blue e+ bringt Rittal eine Chiller-Generation auf den Markt, die dem Unternehmen zufolge einen enormen Sprung bei der Energieeffizienz ermöglicht.
(Bild: Rittal)

Bis zu 15 % des gesamten Energieverbrauchs einer Werkzeugmaschine entfällt auf die Kühlung. Grund für den hohen Energieverbrauch: Die Temperatur des Kühlmediums muss sehr präzise geregelt werden. Dabei darf die Hysterese maximal 0,5 K betragen. Größere Temperaturschwankungen würden aufgrund der Wärmeausdehnung der Komponenten zu Ungenauigkeiten am bearbeiteten Werkstück führen.

Um diese Temperaturgenauigkeit zu erzielen und dabei die Anforderungen nach hoher Energieeffizienz zu erfüllen, bringt Rittal mit der neuen Serie Blue e+ eine Chiller-Generation auf den Markt, die einen enormen Sprung bei der Energieeffizienz ermöglichen soll. Das Maß für die Energieeffizienz bei der Kälteerzeugung ist die so genannte Energy Efficiency Ratio (EER), die aus dem Verhältnis von Kühlleistung zur eingesetzten elektrischen Leistung gebildet wird. Herkömmliche Chiller mit Heißgas-Bypass-Regelung haben ein EER von 1, mit den Blue-e+-Chillern ist dem Hersteller zufolge ein EER von 3 möglich. Grundlage für die hohe Energieeffizienz ist ein drehzahlgeregelter Kompressor. Statt wie bei der Heißgas-Bypass-Regelung den Kältekompressor unter Volllast zu betreiben und einen großen Teil der Kälteleistung zu vernichten, soll der Inverter geregelte DC-Kältekompressor genau so viel Kälteleistung bereitstellen können, wie aktuell benötigt wird. Damit kann die Hysterese extrem klein gehalten werden, ohne dass unnötig Kälteleistung verschwendet werden müsste.

Energieeinsparung bis zu 70 %

Für den Antrieb der Kompressoren setzt Rittal DC-Synchronmotoren ein, die in den meisten Betriebsbereichen einen höheren Wirkungsgrad als herkömmliche AC-Asynchronmotoren erreichen. Mit einem sogenannten Inverter kann die Drehzahl dieser Motoren in Verbindung mit DC-Radialventilatoren und einem elektronischen Expansionsventil exakt geregelt werden, so dass die Blue-e+-Chiller mit der optimalen Drehzahl laufen. Mit dieser Antriebs- und Regelungstechnik sollen sich im Vergleich zu Chillern mit Heißgas-Bypass-Regelung bis zu 70 % Energie sparen lassen. Da die Motoren nur selten ein- und ausgeschaltet werden, ist außerdem die Lebenserwartung der Komponenten höher.

Eine weitere Neuerung, die Rittal bei den neuen Chillern einsetzt, ist die Microchannel-Technologie in den Wärmeüberträgern. Durch die im Verhältnis zum Volumen größere Oberfläche für den Wärmeaustausch zwischen Kältemittel und Kühlwasser soll sich die Kältemittelmenge um bis zu 55 % reduzieren lassen.

Drei Leistungsklassen

Die Chiller sind in drei Leistungsklassen mit Kälteleistungen von 2,5, 4 und 6 kW (regelbar zwischen 20 % bis 100 %) erhältlich. Sie sollen sich dabei sehr flexibel bei Umgebungstemperaturen von –5 °C bis 50 °C einsetzen lassen. Verschiedene vorkonfektionierte Optionspakete sind erhältlich, beispielsweise mit verstärkter Pumpe, Inverter-Pumpe, in Außenaufstellung (bis –20 °C), mit Kühlung von Öl, mit integriertem Free-Cooler (Hybrid-Betrieb) oder mit integrierter Heizung zur Mediumvortemperierung.

Ein Bedienpanel mit Touchdisplay stellt laut Rittal alle Meldungen klar verständlich dar. Die von den Blue-e+-Kühlgeräten bereits bekannte Blue-e+-App, die über NFC mit den Geräten kommuniziert, ist auch für die Blue-e+-Chiller geeignet. Damit sollen sich wichtige Informationen drahtlos übertragen lassen – gerade wenn mehrere Chiller konfiguriert werden, ist dies eine Arbeitserleichterung. Auch die Parametrier- und Diagnose-Software Ri Diag III kann mit den Blue-e+-Chillern verwendet werden. Die Software soll entweder über USB oder zukünftig über verschiedene Netzwerkprotokolle mittels Com Module mit dem Chiller kommunizieren können.

Approbationen für alle wichtigen Märkte wie cULus Listed, EAC, CCC und GS erleichtern den internationalen Einsatz. (sh)

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