Machine Heat Recovery System, el concepto de calefacción de igus a partir de la recuperación del calor residual

Desde 2021, utilizamos electricidad 100% verde en nuestra planta de producción de Colonia. Hemos sustituido las máquinas de inyección antiguas por unas nuevas que son un 40% más eficientes energéticamente. Como resultado, hemos logrado una reducción del 11% en el consumo de electricidad, teniendo en cuenta el aumento de las horas de producción.
Utilizamos gas como fuente de calefacción para nuestros edificios de producción y oficinas. En 2021, hicimos la transición al uso de gas verde climáticamente neutro. Sin embargo, nos preguntamos por qué empleábamos recursos para la calefacción cuando ya generamos suficiente calor, especialmente en las máquinas de inyección. Para el año 2023, contaremos con 800 máquinas de inyección distribuidas en diversos edificios. ¿Cómo logramos aprovechar el calor residual? Un grupo de ingenieros de igus se planteó estas preguntas y comenzó a realizar pruebas. El resultado fue el desarrollo de un sistema de calefacción sin gas que aprovecha el calor residual de las máquinas. ¿El objetivo? Prescindir del uso de gas para la calefacción de un edificio específico en las instalaciones de Colonia y ofrecer libremente el concepto a ingenieros y fabricantes de maquinaria, beneficiando así al sector industrial.

La idea

Durante el proceso de moldeo por inyección, los motores hidráulicos de las máquinas de inyección generan calor que debe ser controlado para evitar el sobrecalentamiento. Para este propósito, se utiliza un sistema de enfriamiento por agua que ayuda a regular la temperatura de los motores. El agua de refrigeración se suministra a través de torres de refrigeración, y el agua fría obtenida de estas torres se bombea hacia las máquinas. Durante su recorrido, el agua de refrigeración absorbe el calor generado por los motores, lo que ocasiona que su temperatura se eleve. Posteriormente, el agua caliente se dirige hacia un aerotermo que se utiliza para calentar la nave. Durante el funcionamiento de este sistema, el agua de refrigeración, una vez calentada, es enfriada de manera simultánea y posteriormente bombeada de vuelta a la torre de refrigeración. Este ciclo de enfriamiento y recirculación del agua se repite de manera continua.

El sistema cuenta con una capacidad de adaptación variable, lo que permite garantizar temperaturas constantes, incluso en áreas específicas de producción. Este concepto evita el uso de intercambiadores de calor, lo cual evitaría las posibles pérdidas de temperatura asociadas. Además, no requiere calentamiento adicional del agua mediante compresores. En cambio, el calor es extraído del agua caliente a medida que pasa a través del aerotermo. Esta configuración reduce la necesidad de refrigeración en las torres de enfriamiento, lo que resulta en un considerable ahorro de energía.

Representación esquemática del concepto de calefacción

Representación al detalle del regulador

El regulador en detalle

El dispositivo desarrollado por nuestros ingenieros tiene una función reguladora para suministrar a un aerotermo de la nave de producción la máxima energía térmica posible. También garantiza que las máquinas no resulten dañadas por temperaturas excesivamente altas en el flujo de retorno.
El agua de refrigeración calentada procedente de las máquinas entra en el aparato a través de la entrada situada en el lado derecho. El agua pasa por una válvula de bola regulable eléctricamente antes de llegar a un caudalímetro que mide la temperatura. En este contexto, es necesario que la temperatura del agua de refrigeración se mantenga al menos a la misma temperatura deseada del entorno para permitir el flujo del agua hacia el aerotermo después de pasar por el colector de suciedad y la válvula de bola manual. En caso contrario, la válvula motorizada de bola bloqueará el paso y abrirá el paso a través del bypass a través utilizando su electroválvula de bola. El agua experimenta un enfriamiento mientras atraviesa el aerotermo, y esta temperatura es registrada por el sensor de temperatura. La potencia del aerotermo puede ser calculada en función de la diferencia de temperatura y el caudal, y se muestra en la pantalla correspondiente. El dispositivo cuenta con una función de bloqueo para prevenir el riesgo de quemaduras por agua caliente en las tuberías. Debido a la presencia frecuente de suciedad en los conductos de retorno, se ha instalado un colector de suciedad para filtrar las partículas de mayor tamaño y así mantener el sistema libre de obstrucciones. Se ha habilitado la posibilidad de realizar un puente manual en la válvula de bola para facilitar la sustitución periódica del colector de suciedad. Esta medida previene la situación en la que toda el agua regrese desde el aerotermo y cause inundaciones en el dispositivo.

Lo que sucede a continuación

En ocasiones, el lapso de tiempo que transcurre entre la concepción de una idea y su implementación puede ser extremadamente breve, tal como sucedió en nuestro proyecto de calefacción de naves. Mediante una serie de rigurosas pruebas y experimentos, exploramos diversas opciones hasta que finalmente alcanzamos un importante avance tecnológico. Gracias a este avance, nuestros colaboradores ahora pueden llevar a cabo sus tareas laborales en un entorno confortable, incluso cuando la calefacción está apagada. A partir del 1 de abril de 2023, nos encontramos en la fase de preparación de nuestro concepto con el objetivo de ofrecerlo de forma gratuita. Presentaremos esta cuestión en la feria Hannover Messe 2023. Si desea recibir información actualizada sobre cuándo y cómo puede aprovechar nuestro sistema de calor residual, le invitamos a suscribirse a nuestra newsletter o visitar regularmente nuestra página web.

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