Effektive Schaltschrankkühlung senkt Energieverbrauch um 24%

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Damit generiert der Hersteller erhebliche Einsparpotenziale für den Betreiber der Maschine. Denn für den Anwender fällt die Pflege des Kühlmittels – einer der höchsten Energieträger – weg, weil die herkömmliche Umwälzung von Ölen und Ölemulsionen während der Standzeiten nicht mehr erforderlich ist.

Effizientere Kühlung im Fokus der Neuentwicklung

Zusätzlich zur Prozesskühlung stand die Optimierung der Schaltschrank- und Maschinenkühlung im Fokus. Außer ausreichender Kühlung der Antriebsmodule im Schaltschrank müssen die Motoren in der Spindel sowie die Rotationsachsen auf einer definierten Temperatur gehalten werden, weil sich ansonsten die Geometrien während der Bearbeitung verändern können.

Im Zuge der Neuentwicklung stellte man sich dabei zwei Fragen: Welche Leistung wird bei der Schaltschrank- und Motorenkühlung der Anlage überhaupt benötigt und welche Möglichkeiten gibt es, dass diese noch effizienter und besser arbeiten? Denn oft schieße das Konzept aus Absicherungsgründen über das Ziel hinaus und das Kühlsystem daraufhin überdimensioniert.

Kühlung der Drehfräszentren über einen Kühlkreislauf erhöht Energieeffizienz

Bislang erfolgte die Kühlung der CNC-Drehfräszentren über zwei getrennte Kreisläufe: einen für die Schaltschrankklimatisierung mittels herkömmlicher Temperiergeräte und einen für die Kühlung der Spindel sowie der Rotationsachsen in der Maschine über einen Rückkühler. Jetzt werden beide Bereiche über einen einzigen Kreislauf gekühlt, was deutlich energieeffizienter ist.

Bei der neuen integrierten, flüssigkeitsbasierten Lösung erfolgt die Kühlung der Maschine über einen Rückkühler der Serie Toptherm Chiller, mit dessen Kühlflüssigkeit auch der Schaltschrank mittels zweier Luft/Wasser-Wärmetauscher klimatisiert wird – beides Lösungen aus dem Hause Rittal. Jüngste Entwicklungen realisieren die Schaltschrankklimatisierung mittlerweile sogar über einen einzigen Luft/Wasser-Wärmetauscher.

Neue Kühlkombination spart dem Maschinenbetreiber Geld

Eine Vergleichsrechnung mit der bisherigen Lösung und ihren zwei getrennten Kreisläufen zeigt, wie effizient die neue Kombination aus Toptherm Chiller und Luft/Wasser-Wärmetauschern arbeitet. Bei einer Betriebsdauer der CNC-Drehfräsmaschine von beispielsweise 2000 Stunden im Jahr und 0,12 Euro pro Kilowattstunde spart der Anwender circa 334 Euro pro Jahr.

Der Wert errechnet sich wie folgt: Betrachtet man die Chiller im Vergleich, so ist der Toptherm Chiller von Rittal mit einer Kühlleistung von 12 kW und einer Leistungsaufnahme von nur 5,9 kW bei maximaler Last deutlich effizienter als die bisherige Lösung. Deren Kühlleistung lag bei 10 kW und die Leistungsaufnahme bei 6,5 kW.

Ähnlich sieht es bei den Werten für die Schaltschrankkühlung aus. Dort stehen aktuell einer Kühlleistung von 4,2 kW und einer Leistungsaufnahme von 0,46 kW die früheren Werte von 4 beziehungsweise 1,85 kW gegenüber.

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