近年來,燃?xì)鈨r格不斷上漲,氣候變化愈演愈烈,我們必須立刻行動起來。igus早就為自己定下了2025年實現(xiàn)氣候中和生產(chǎn)的目標(biāo),并一直朝著這個目標(biāo)不斷前進(jìn)。
例如,igus的三位工程師開始研究如何減少化石燃料在生產(chǎn)階段的使用。他們一開始用汽車的熱交換器和電腦的散熱風(fēng)扇進(jìn)行實驗。然后,隨著實驗規(guī)模不斷擴大,越來越多的區(qū)域獲得了供暖。6個月后,命名為機器熱回收系統(tǒng)(簡稱MHRS)的這一概念,利用注塑機的余熱成功為igus科隆總部的一個大型廠房供暖。
根據(jù)廠房的供暖要求,MHRS引導(dǎo)熱水直接從冷卻回路流向風(fēng)扇加熱器,同時確保機器不會過熱。從熱水中提取熱量后,熱量通過風(fēng)扇加熱器被均勻散布在廠房中,冷卻塔的冷卻需求也因此降低了。
這樣做的好處是可以取代工廠原來的燃?xì)夤┡?,并減少了冷卻過程中所需的電能。通過新系統(tǒng),還可以對波動的冷卻回路的溫度進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)。
而且MHRS不需要昂貴的熱泵進(jìn)行能量中轉(zhuǎn),也無需熱交換器,可以有效降低熱量的損耗。同時,也無需額外增加通道來引入空氣壓縮機的余熱。
igus正在逐步減少空氣壓縮機的使用,以降低能源費用?!耙揽窟@種內(nèi)部熱回收系統(tǒng),我們有望在未來實現(xiàn)零燃?xì)庀?。與此同時,冷卻過程所需的電能消耗也更少?!眎gus首席執(zhí)行官Frank Blase表示,“這不僅幫助igus節(jié)省了能源成本,還有助于減少CO2排放和保護(hù)環(huán)境。”
新的熱回收系統(tǒng)是如何工作的
注塑機的液壓電機在運行過程中發(fā)熱。與汽車一樣,為了避免過熱,它們需要冷卻來進(jìn)行降溫處理。這就要用到冷卻塔,它會將冷水通過管道系統(tǒng)輸送到機器。被加熱后的冷水,會重新輸送回到冷卻塔。
未使用MHRS前,冷卻回路中的熱量會在冷卻過程中消散到環(huán)境中,這是熱能的無效流失。而使用MHRS后,通過氣流控制器可以捕獲冷卻回路中的部分熱量,并將其直接輸送到原來的燃?xì)饧訜崞黠L(fēng)扇旁邊的加熱器中。
為了防止加熱器突然堵塞,還會使用過濾器來過濾掉水中的懸浮顆粒。熱水進(jìn)入新的風(fēng)扇加熱器后,原來的風(fēng)扇加熱器就會停止工作。
最后,加熱器上的風(fēng)扇將加熱的空氣均勻散布在廠房內(nèi),為之供暖。完成這一步后,水才會重新流回冷卻塔,然后開始下一個循環(huán)。由于不使用熱交換器,因此新系統(tǒng)在低溫范圍內(nèi)也可以運行。
向廣大企業(yè)免費公開新概念
“我們對自己的系統(tǒng)很有信心,計劃在未來完全依靠這種回收機器熱量的方式來為廠房和辦公區(qū)域供暖?!眎gus工廠負(fù)責(zé)人同時也是項目推動者的Dennis Berninger表示。
igus接下來的計劃是為7209平方米的物流中心裝備9個風(fēng)扇加熱器。僅此一項,預(yù)計每年就能減少約31.5噸的CO2排放。同時,這也意味著igus離實現(xiàn)2025年CO2中和生產(chǎn)和辦公的目標(biāo)又邁進(jìn)了一大步。
備受鼓舞的igus決定將這項技術(shù)推廣給其他工業(yè)企業(yè)。據(jù)igus保守估算, 如果全球所有注塑機都采用這項技術(shù),那么CO2排放量將減少超過100萬噸,同時將節(jié)省超過5.48億立方米的天然氣。這相當(dāng)于238434個德國四口之家一年的燃?xì)庀摹T敿?xì)的計算數(shù)據(jù),請看:
通常一臺注塑機平均包含20個注塑相關(guān)組件。這20個組件,igus推薦使用2個MHRS系統(tǒng)。這樣就可以確保始終都有足夠的熱量可用。
采用MHRS,每臺注塑機每年可以減少因燃?xì)舛a(chǎn)生的CO2排放達(dá)7.18噸。每個MHRS系統(tǒng)每天可以節(jié)省9.14m3的天然氣。如果按照我們的建議使用兩個MHRS系統(tǒng),那么每天就可以節(jié)省18.28m3的天然氣。假設(shè),一年里有200天有加熱需求。那么每年就可以節(jié)省3656m3的天然氣。
如果全球300萬個注塑機器(即15萬臺注塑機)都使用MHRS系統(tǒng),那么:
每年減少的CO2排放量為(7.18t*150000)= 1077000噸
每年節(jié)省的天然氣為(3656m3*150000)= 5.484億m3
在德國,一個四口之家平均每年需要2300m3的天然氣。
所以,這相當(dāng)于德國238434個四口之家一年的燃?xì)庀牧俊?/p>
“我們看到了MHRS在工業(yè)中的巨大節(jié)能潛力,所以我們想將這項技術(shù)免費推廣給其他企業(yè)。在我們自己的研發(fā)過程中,我們很遺憾沒有找到任何可供參考的指導(dǎo)文件,只能靠自己摸索?!盌ennis Berninger說道,“所以,我們將MHRS技術(shù)和的控制設(shè)備的工作原理以及其他相關(guān)內(nèi)容都發(fā)布到了igus網(wǎng)站上,以便所有感興趣的人瀏覽查看。”