布鲁德玩具有限公司:玩乐中实现节能

来自林德拉尔的ONI Wärmetrafo GmbH凭借其丰富的经验和全新的制冷系统方案,为项目做出了重要贡献。是什么能让孩子们眼睛发亮,又让成年男性们兴致勃勃地讨论?只要亲身体验过Bruder公司出品的高品质塑料玩具,这个问题便不言自明。 来自福尔特的Bruder Spielwaren GmbH & Co KG凭借其设计精良、具有教育意义且品质卓越的游乐设备,在全球70多个国家取得了成功。“我们开发和制造的产品,正是为了满足孩子们独特的体验和学习需求。 “通过我们的游乐设备和玩具,孩子们一方面可以尽情做回孩子,追逐梦想,体验游戏的乐趣;另一方面,他们也能在玩耍中自然而然地接触成人世界,这些体验将作为日后成长的坚实基础,深深植根于心中,”执行合伙人海因茨·布鲁德(Heinz Bruder)如此阐述公司的产品理念。

布鲁德公司长期成功的关键因素在于对市场发展的敏锐洞察、创新能力、以客户为中心的经营理念、稳健的财务管理以及具有远见卓识的企业领导层。 其中一个关键因素是坚定不移地贯彻节能政策,以此有效应对不断攀升的能源成本压力。目前,针对快速发展的塑料加工行业,来自林德拉尔(Lindlar)的节能专家ONI已对制冷设备技术进行了升级。新制冷系统方案的优势在于其高能效和运行安全性。

面向未来的成功战略

布鲁德玩具公司始于1926年,最初规模微小,如今已成为全球生产高品质且具有教育意义玩具的顶尖企业之一。数十年来,公司始终致力于开发既能给孩子们带来游戏乐趣、长久陪伴,又安全可靠,同时还能促进儿童智力发展的玩具。

由此铸就了该企业的成功传奇,这一传奇已延续至布鲁德家族的第三代。其产品享誉全球,目前销往世界70个国家。此外,在优化能源效率方面,布鲁德在大型塑料加工企业中也占据着领先地位。多年来,公司一直推行积极的节能政策。

公司以此前瞻性地应对未来能源价格持续上涨的预期,旨在提升自身竞争力,从而进一步巩固市场地位。与此同时,公司还希望表明:负责任地使用一次能源不仅在经济上具有价值,更是对积极环保事业的重要贡献。

双回路能源优化

位于菲尔特的Bruder公司将生产分为两个区域,并通过两个独立的网络供应冷却水。 注塑机采用经典的双回路冷却系统。模具冷却区域全年提供12 °C的冷却水温度;而对于液压油冷却,由于选用了特定的换热器几何结构,新建的冷却回路中35 °C的冷却水进水温度已足够满足需求。 通过采用双回路冷却系统的架构以及新管路回路中选定的温度,确保在两个冷却能源生成领域都能实现极其高效的节能措施。其中一个关键措施体现在模具冷却的冷却水供应方面。

通常,用于模具冷却和楼宇技术领域的冷却水是通过制冷机组产生的。 为了使这种高能耗的冷却水制备方式尽可能经济高效,公司决定采用特别节能的制冷机组。然而,在优化了制冷机组的能耗运行后,为了进一步挖掘该领域的节能潜力,公司还为过渡季节和冬季设计了一套节能控制方案,以减轻制冷机组的负荷。 另一个非常适合成功实施节能措施的领域是设备冷却。在此领域,通过采用热回收技术,可在过渡季节和冬季将所消耗的能源多次利用。

制冷机处于最低运行状态

为了冷却注塑模具,全年都需要供应进水温度约为12 °C的冷却水,且必须确保尽可能高的供货可靠性。 目前,许多情况下全年仍使用电动制冷机来生产冷却水,这导致高耗电量,从而造成巨大的成本负担。此外,冷却系统的运营成本在其使用寿命期间远高于设备的购置成本。

即使仅考虑一次能源价格的温和上涨,能源成本在总成本中所占的比例也将成为一个重要且不容忽视的因素。 为有效应对这一问题,Bruder 项目负责人从一开始就提出了对制冷水制备系统具有特别高能效的要求。因此,最终选定了一套本身就特别节能的系统解决方案,并且在全年范围内尽可能避免了能耗巨大的制冷机技术应用。

适用于模具行业的制冷机系统

因此,为了给富尔特(Fürth)注塑机模具提供冷却水,特地选用了能效特别高的制冷机组。 这种设计使设备实现了高效率,从而确保了极低的能耗,即使在持续满负荷运行的情况下也是如此。尽管从能源角度来看,制冷机的运行已通过这种设计方案得到了优化,但人们仍希望通过采取额外措施,将剩余能耗降低到经济可接受的水平。

需要确保所采用的系统技术能使制冷机的运行尽可能仅限于夏季及过渡期的短暂时段。 为此,模具循环的制冷机系统配备了所谓的ONI冬季减载装置。在过渡期和冬季,该系统技术将代替制冷机,负责模具冷却回路的冷却水供应。

该技术利用免费的室外空气作为冷却介质。一旦室外空气能满足冷却水温度的要求,制冷机组便会自动关闭,不再消耗电力。 冬季减载所需的电能消耗仅占制冷机总能耗的2-3%左右。因此,在约65%的运行时间内无需使用制冷机。

这将节省大量能源和资金。相应的能源管理由 ONI 开发的一套动态控制系统负责,该系统配备了能源优化软件。这确保制冷过程始终以最低的能耗运行。 此外,该系统还能确保冬季减载功能尽可能长时间保持激活状态,因为制冷机每停机一小时,对运营商而言都意味着实实在在的经济收益。

利用冷却水供暖

塑料加工本身就是一项极其耗能的工艺。因此,塑料加工企业希望尽可能降低能源成本,这一点完全可以理解。理想情况下,只要能够将不可或缺的能源多次利用,就能实现这一目标。位于福尔茨的Bruder Spielwaren公司注塑机的冷却能源供应系统正是采用了这一最佳方案。

凭借注塑机内油冷却器的热交换器几何结构,新建的冷却回路可采用35/40 °C的冷却水温差。与常规的30/35 °C温差相比,这种更高的系统温差组合带来了多重优势。 首先,即使在夏季最高气温下,机器的冷却水供应也能仅依靠主系统,无需通过辅助系统进行峰值冷却。此外,温度为40 °C的冷却水回流带走了机器产生的余热,这些余热可通过热回收系统直接用于供暖。 在具体案例中,约500 kW的余热被直接用于多个应用领域。由此,以往必须耗费高昂成本进行再冷却的余热,转变为可替代天然气或燃油的宝贵供热能源。结果是供暖成本得以大幅降低。此外,这种低温技术在室内热分布方面还具有一个特殊优势。 传统供暖系统释放的热量,受自然规律影响,会沿最短路径上升至房间或厂房的天花板,而那里通常并非所需供暖区域。基于低温技术的热量则能与较冷的室内空气混合得更快,从而最终将热量输送到真正需要的地方。

节能冷却水供应

几乎没有哪个领域,节能措施的实施能像在冷却水供应方面那样产生如此显著的影响。 正确选择系统技术和温度差,从源头就能降低一次冷却水生产的成本。通过采用热回收技术,供暖成本将大幅降低,因为免费的余热可以替代昂贵的一次能源,如燃油或天然气。

同时,热回收技术确保在利用余热期间无需对冷却水进行单独的再冷却。自然,这同时也消除了再冷却的成本。通过采用特别节能的制冷机组并结合冬季负荷分流措施,用于模具冷却冷水供应的电力消耗被降至最低。 总而言之,严格落实Bruder公司提出的要求,不仅将能源成本占比降至最低,Bruder公司通过这一由ONI专家规划并实施的能源方案,同时也为积极的环保行动树立了标杆。因此,在塑料加工行业,采取节能措施既能带来经济效益,又能实现生态效益。

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