今日のプロセスと制御

2023/08/16 イグス英国株式会社

イグスのエンジニアは現在、熱回収にシンプルな社内技術を使用しています。 機械からの廃熱を利用して工場や工業用ユニットの暖房を行い、エネルギーコストとCO2排出量を節約します。 イグスはテクノロジーの詳細をオンラインで産業界に無料で公開しています。 イグスの計算では、世界中のすべての射出成形業者がこの技術を使用した場合、100 万トン以上の CO2 と 5 億 4,800 万 m3 以上のガスが節約できると考えられます。

エネルギー価格は上昇しています。最近価格が下落したとしても、長期的なトレンドは上昇しています。 気候変動は加速しています。 2025 年までにクライメートニュートラルな製造生産という目標に向けて、3 人のイグスのエンジニアが生産時の化石燃料の使用の排除に着手しました。

彼らは当初、車の熱交換器とコンピューターのファンを実験しました。 実験は拡大し、時間の経過とともに、より大きな領域を加熱できるようになりました。 6 か月後、「機械熱回収システム」(MHRS) と呼ばれる新しいコンセプトにより、射出成形機からの廃熱を利用してドイツのイグスの工場の大規模生産ホールの 1 つを加熱することに成功しました。 暖房要件に応じて、MHRS は熱水の流れを冷却回路からファン ヒーターに直接送り、同時に機械が過熱しないようにします。 温水がファンヒーターを通過するときに熱が抽出されるため、工場の冷却塔の需要が減少します。つまり、商用ガス加熱システムが不要または削減され、冷却に使用される電気エネルギーが少なくなります。 変動する冷却回路温度は、システムによって可変的に調整できます。

MHRSは、熱交換に使い慣れた高価なヒートポンプを使用せず、温度損失につながる熱交換器を経由する迂回も行いません。 また、エアコンプレッサーからの廃熱を供給する必要もありません。 イグスはすでに、エネルギーコストを削減するために圧縮空気エネルギーを徐々に削減しています。 「この社内暖房システムにより、将来的にはガス消費量をほぼゼロに削減できるでしょう。さらに、冷却に必要な電力エネルギーも少なくなります。」とイグスのCEO、フランク・ブレイズ氏は述べています。 「これによりコストが削減され、CO2 排出量が削減され、環境への負担が軽減されます。」

新しいガス節約ヒーターの仕組み

射出成形機の油圧モーターは動作中に発熱します。 車と同じように、過熱を防ぐために冷却が必要です。 工場では冷却塔が使用されており、パイプを介して成形機に冷水を供給し、温水は再び冷却塔に戻ります。 再冷却されると熱が大気中に逃げてエネルギーが失われます。

MHRS では、冷却回路からの熱の一部が流量制御システムを介して利用され、古いガス暖房ファンの隣にあるヒーターに送られます。 これらのヒーターの詰まりをすぐに止めるために、水中に浮遊する固形物を濾過して除去します。 温水が新しいファンヒーターに入り、古い機器が停止します。 ヒーター上にあるファンが最終的に加熱された空気をホール内に分配します。 その後初めて水は冷却塔に戻り、サイクルが再び始まります。 熱交換器を使用しないため、低温域での運転も可能です。

業界のコンセプト

このプロジェクトを主導するケルンのイグスの工場長、デニス・ベルニンガー氏は、「私たちはコンセプトに確信を持っており、将来的には生産現場やオフィスの暖房として機械の熱に全面的に依存する予定です」と述べています。 「次の計画は、大規模な物流センターにファンヒーターを9台設置することです。 ここだけで年間約 31.5 トンの CO2 を節約できます。 これはイグスにとって、2025年までに建物と生産をカーボンニュートラルにするという目標に近づくための重要なステップです。」

この成功に刺激されて、イグスは他の産業企業にもこの技術を利用できるようにしています。 イグスが考案した計算によると、世界中のすべての射出成形業者がこの技術を使用した場合、100 万トン以上の CO2 と 5 億 4,800 万立方メートル以上のガスが節約できるとのことです。 これは、ドイツの 4 人世帯 238,434 世帯の年間ガス消費量に相当します (下記の計算を参照)。 「業界における MHRS には大きな可能性があると考えています。だからこそ、このコンセプトを他の企業にも無料で提供したいと考えています」と Frank Blase 氏は述べています。 「私たちの調査では、工場での熱回収システムの使用方法についての正確な説明書が出版されていませんでした。 MHRSや開発した制御装置の仕組みについては、すでにWebサイトで情報提供を行っています。 ますます詳細が追加されています。」