פעימות הספק גבוהות כאלו המתרחשות בטמפרטורה קצרה או בריתוך נקודתי גורמות לעלויות אדירות: הסיבה לכך היא שחברות החשמל מחשבות את העלויות על בסיס ההספק המקסימלי, גם אם יש צורך בכמה שניות בלבד. לכן הגיוני לספק את הכוח ליישומים כאלה ללא תלות ברשת החשמל - למשל באמצעות קבלים המיועדים לשיאים בעלי הספק גבוה.
IDEA GmbH בוחנת רעיון כזה בפרויקט פיילוט. את התפקיד הראשי ממלא המנהג קבל ארונות ממרסן. IDEA מפתחת מוצרים ופתרונות בעלי יעילות גבוהה ליישומי חימום אינדוקציה, כגון טמפרור, הלחמה וכיווץ. "המומחיות שלנו כוללת גם יישומי חיסום אינדוקציה", מסביר אנדריאס Häußler, מנכ"ל IDEA GmbH. "מערכות החימום האינדוקציה שלנו נמצאות בשימוש ברחבי העולם לצורך חיסום יעיל של חלקי עבודה מגוונים בדיוק רב". המערכות של החברה שבסיסה בבאדן-וירטמברג כוללות התאמה וטווח תדרים גמישים, כדי לאפשר עיצוב אופטימלי של תהליך החימום המותאם אישית.
איור 1: ארונות הבקרה של IDEA מצוידים בקבלים אלקטרוליטיים אלומיניום מברגים מסדרת GM מבית FTCAP צילום: מרסן
חיסכון באנרגיה ועלויות באמצעות ארונות קבלים
כדי להיות מסוגלים להציע ללקוחות חדישים טֶכנוֹלוֹגִיָה בכל עת, IDEA ממשיכה לחקור תהליכים ושיטות חדשות. נכון לעכשיו המומחים מנתחים אם ארונות קבלים מיוחדים יכולים לחסוך באנרגיה ולהפחית עלויות ביישומי הרפיה קצרים. "מערכות חימום וריתוך אינדוקציה דורשות לעיתים קרובות הספק גבוה לזמן קצר מאוד, בטווח של אלפיות השנייה", מסביר אנדראס האוסלר. זה המקרה במיוחד במערכות ריתוך נקודתיות לבניית רכב. אך יישומים עם דרישות לקווי מתאר מדויקים בהרגעה של גלגלי ההילוך דורשים גם דופק הספק גבוה לזמן קצר על מנת לחמם במהירות את משטחי רכיבים לפני שהם מרווים. "בעבר, תהליך זה יושם ללא קבלים, מה שאומר שפעימות הספק גבוהות נשאבות מרשת החשמל הרגילה."
עם זאת, זה מעמיס על החשמל ומביא לעלויות אנרגיה משמעותיות, המחושבות על בסיס משיכת ההספק המרבית. "גם אם היישום דורש חום לשנייה אחת בלבד ב- 1 מגה-וואט, אתה צריך לשלם לחברת החשמל את התעריף האחיד עבור ההספק המרבי של 1 מגה-וואט", מסביר אנדראס האוסלר. "אז לא משנה מה משך ההפסקות בין שלבי החימום." אלמנטים החשמליים חייבים להיות מתוכננים גם עבור תפוקות הספק גבוהות, מה שגורם גם לעלויות נוספות. הבעיה יכולה להקל על ידי בנקים קבלים המשמשים כמאגרי אנרגיה בין חיבור החשמל ליישום. "על ידי חציצה בקבלים ומספקת טעינה רציפה של 100 קילוואט, צריך לשלם רק עבור ההספק המופחת", מסביר אנדראס האוסלר. "באותה מידה ניתן לתכנן את האלמנטים במעלה הזרם להפחתת עלויות להפחתת עלויות." אולם מערכות כאלה אינן קיימות עדיין - אם כי בקרוב תתחיל IDEA בפרויקט פיילוט לניתוח הפוטנציאלים.
סטנדרטים גבוהים לקבלים
הצעד הראשון היה לרכוש קבלים מתאימים. כמובן, המומחים ב- IDEA שוב שמו את אמונם במרסן, ספק מוכח שהחברה מנהלת מערכת יחסים עסקית ארוכת שנים. הסטנדרטים היו גבוהים: IDEA נדרש לארונות קבלים המספקים קיבולת גבוהה מאוד בעיצוב קטן מאוד. "על המערכות לאפשר כמה מיליוני מחזורי טעינה ופריקה בטמפרטורות הסביבה עד 55 מעלות צלזיוס, ללא התרחשות פגמים או הפסדי קיבולת משמעותיים", מסביר אנדראס האוסלר. "יעילות מרבית דורשת גם עכבה פנימית נמוכה מאוד ופריקה עצמית נמוכה." מבחינת ביצועים, המאגרים חייבים להיות מסוגלים להספק של כמה מאות קילוואט למשך כשנייה אחת. לאחר מכן תכנון התהליך דורש הפסקה של מספר שניות.
איור 2: מרסן פיתח רעיון ל- IDEA בו מותקנים קבלים רבים בכל ארון; צילום: מרסן
מרסן פיתח רעיון ל- IDEA בו מותקנים קבלים רבים בכל ארון. "עבור פרויקט הפיילוט נשלח בתחילה שני ארונות, שנבנים ומאובזרים במתקנים שלנו", אומר אנדרה טאוש, מנכ"ל FTCAP (חלק מקבוצת מרסן). "בנוסף לקבלים, אנו מספקים גם את מסילות הטלסקופיה הנדרשות, סוגריים צולבים ונגדים סימטריים. אנו מספקים גם התקנה מקצועית של המסילות והקבלים בלוחות. " כל תהליך הייצור להרכבה מבוצע על ידי IDEA.
איור 3: IDEA GmbH מפתחת מוצרים ופתרונות יעילים במיוחד ליישומי חימום אינדוקציה, כגון הרפיה, הלחמה וכיווץ; צילום: IDEA GmbH
איור 4: יישומים עם דרישות לקווי מתאר מדויקים ברקמת גלגלי ההילוך דורשים דופק הספק גבוה לזמן קצר על מנת לחמם במהירות את משטחי רכיבים צילום: IDEA GmbH
יכולות גבוהות וחיים ארוכים
ארונות הבקרה של IDEA מצוידים ב אלומיניום קבלים אלקטרוליטיים עם חיבור הברגה של סדרת GM מבית FTCAP. גם בטמפרטורות הפעלה גבוהות של עד 85 מעלות צלזיוס, לכל אחד מהקבלים יש חיים ארוכים מאוד של כ- 8,000 שעות. בנוסף, ניתן להשתמש בקבלים אלקטרוליטיים מאלומיניום, שבהם כל המגעים הפנימיים מולחמים, בטווח מתח רחב בין 16 וולט - 450 וולט, והם כוללים גם אינדוקציה נמוכה מאוד.
קבלים עם חיבור הברגה מתאימים בדרך כלל לכל היישומים הדורשים אינטגרציה קרובה מאוד של הרכיבים עם הסביבה שלהם", מסביר André Tausche. "זה המצב לא רק בפרויקט הנוכחי אלא גם ברפואה וברכבת טֶכנוֹלוֹגִיָה, לדוגמה." סדרת GMX Long Life מיועדת לחיים ארוכים, מה שהופך אותה לאידיאלית לשימוש בטכנולוגיה רפואית. סדרת GW פותחה לתנאים הקשים עוד יותר של טכנולוגיית הרכבת. קבלים אלקטרוליטיים אלומיניום אינם רגישים לזרמי אדווה גבוהים וכוללים גם השראות נמוכה מאוד. FTCAP פיתחה את סדרת GF במיוחד עבור סביבות עם דרישות בטיחות מחמירות. קבלים אלקטרוליטיים אלומיניום מורכבים מאלקטרוליט כבוי עצמי ומשמשים למשל במכונות ריתוך תעשייתיות.
איור 5: נכון לעכשיו IDEA מנתחת האם ארונות קבלים מיוחדים יכולים לחסוך באנרגיה ולהפחית עלויות ביישומי הרפיה קצרים; צילום: IDEA GmbH
אנדראס האוסלר מרוצה מבחירת הקבלים: "צפיפות ההספק הנפחית מאוד, החיים הארוכים וההשראות הנמוכה של הקבלים מסדרת GM מבית FTCAP הופכים אותם לאידיאליים לפרויקט הפיילוט שלנו", מדגיש מנכ"ל IDEA. הבדיקות הראשונות של שני ארונות הקבלים אמורות להתחיל בקרוב. אם הרעיון יתגלה כקיים, מרסן יהיה מעורב בטווח הארוך: "מרסן הוא ספק מבוסס, אמין וגמיש של IDEA GmbH. אנו שמחים שישנו שותף חזק לצדנו שיכול גם ליישם פתרונות מותאמים אישית מסדרות קטנות המותאמים ליישום המסוים ", אומר לסיום אנדראס האוסלר.