Processo e controle hoje

16/08/2023 igus Reino Unido Ltd

Os engenheiros da igus estão agora a utilizar uma tecnologia simples e interna para recuperação de calor. Utiliza o calor residual das máquinas para aquecer fábricas e unidades industriais, poupando custos de energia e emissões de CO2. A igus disponibilizou online gratuitamente os detalhes da tecnologia para empresas industriais. Se todos os moldadores por injeção em todo o mundo utilizassem esta tecnologia, a igus calcula que mais de um milhão de toneladas de CO2 e mais de 548 milhões de m3 de gás poderiam ser poupados.

Os preços da energia estão a subir – mesmo com quaisquer quedas recentes dos preços, a tendência mais longa é de subida. As alterações climáticas estão a acelerar. A caminho do objetivo de uma produção industrial com impacto neutro no clima até 2025, três engenheiros da igus decidiram eliminar a utilização de combustíveis fósseis durante a produção.

Eles inicialmente fizeram experiências com trocadores de calor de carros e ventiladores de computador. Os experimentos cresceram e com o tempo, uma área cada vez maior pôde ser aquecida. Após seis meses, o novo conceito denominado "Machine Heat Recovery System" (MHRS) conseguiu aquecer uma das grandes salas de produção da fábrica da igus na Alemanha, utilizando o calor residual das máquinas de moldagem por injeção. Dependendo dos requisitos de aquecimento, o MHRS direciona os fluxos de água quente do circuito de refrigeração diretamente para os termoventiladores, garantindo ao mesmo tempo que as máquinas não superaquecem. Como o calor é extraído da água quente à medida que ela passa pelo termoventilador, a demanda na torre de resfriamento da fábrica é reduzida, o que significa que o sistema de aquecimento a gás principal não é necessário ou é reduzido, e menos energia elétrica é usada para resfriamento. As temperaturas flutuantes do circuito de resfriamento podem ser ajustadas de forma variável pelo sistema.

O MHRS não utiliza a bomba de calor familiar, mas cara, para trocar calor e não faz desvio através de um trocador de calor, o que levaria a perdas de temperatura. Também não há necessidade de alimentar o calor residual dos compressores de ar. A igus já está a reduzir gradualmente a energia do ar comprimido para reduzir os custos energéticos. “Com este sistema de aquecimento interno, seremos capazes de reduzir o consumo de gás para quase zero no futuro. Além disso, precisaremos de menos energia elétrica para refrigeração”, afirma o CEO da igus, Frank Blase. “Isto poupa-nos custos e reduz as emissões de CO2, aliviando assim a carga sobre o ambiente.”

Como funciona o novo aquecedor economizador de gás

Os motores hidráulicos das máquinas injetoras aquecem durante o seu funcionamento. Assim como nos carros, eles precisam de resfriamento para proteção contra superaquecimento. As torres de resfriamento são utilizadas nas fábricas, fornecendo água fria e para as máquinas de moldagem por meio de tubulações, a água quente retorna para a torre de resfriamento. Quando resfriado novamente, o calor escapa para a atmosfera e a energia é perdida.

Com o MHRS, parte do calor do circuito de resfriamento é aproveitado por meio de um sistema de controle de fluxo e direcionado para os aquecedores, localizados próximos aos antigos ventiladores de aquecimento a gás. Para impedir imediatamente o entupimento desses aquecedores, os sólidos suspensos na água são filtrados. A água quente entra no novo termoventilador e desativa o dispositivo antigo. Um ventilador localizado no aquecedor distribui finalmente o ar aquecido no corredor. Só então a água volta para a torre de resfriamento e o ciclo recomeça. Como não são utilizados trocadores de calor, o sistema também pode ser operado na faixa de baixa temperatura.

Um conceito para a indústria

"Estamos convencidos pelo nosso conceito e planeamos confiar inteiramente no calor das máquinas como aquecimento na produção e nos escritórios no futuro", afirma Dennis Berninger, gestor de fábrica da igus em Colónia, que lidera este projeto. “O próximo plano é equipar o grande centro logístico com nove termoventiladores. Só aqui, podem ser poupadas anualmente cerca de 31,5 toneladas de CO2. Este é um passo importante para a igus se aproximar do objetivo de ser neutra em carbono nos seus edifícios e produção até 2025.”

Estimulada pelo sucesso, a igus está a disponibilizar a tecnologia também a outras empresas industriais. Um cálculo elaborado pela igus afirma que mais de um milhão de toneladas de CO2 e mais de 548 milhões de metros cúbicos de gás poderiam ser poupados se todos os moldadores por injeção em todo o mundo utilizassem a tecnologia. Isto corresponde ao consumo anual de gás de 238.434 famílias alemãs de quatro pessoas (ver cálculo abaixo). “Vemos um grande potencial para o MHRS na indústria, e é por isso que queremos disponibilizar o conceito gratuitamente para outras empresas”, afirma Frank Blase. “Durante a nossa pesquisa, não encontramos nenhuma instrução publicada e precisa sobre como usar sistemas de recuperação de calor nas fábricas. Já estamos disponibilizando informações sobre o funcionamento do MHRS e do dispositivo de controle desenvolvido em nosso site. Mais e mais detalhes estão sendo adicionados."