Druckerei | Slowenien

Aermec Kaltwassersatz für die Digital- und Siebdruckproduktion — Lieferung in 7 Tagen

Das 1993 gegründete Unternehmen ROGAC d.o.o., das im Bereich der grafischen und textilen Verarbeitung tätig ist, produziert jährlich mehrere Millionen Druckwerke und erwirtschaftet dabei einen Umsatz von 5,5 Millionen Euro und einen Nettogewinn von rund 0,28 Millionen Euro (Zahlen für 2024).

Nach der Erweiterung der Produktionsfläche auf 2.700 m² im Jahr 2016 hat sich die Durchsatzkapazität des Unternehmens deutlich erhöht, was zu einem Anstieg der Wärmebelastung in den Verarbeitungsbereichen geführt hat.

Heute verarbeitet ROGAC durchschnittlich 20.000 bis 26.000 Einheiten pro Tag mit Siebdruck-, Digitaldruck-, Transferdruck- und industriellen Sticktechnologien, die alle eine stabile Kühlwassertemperatur von 7-12 °C erfordern, um Defekte zu vermeiden.

Aufgrund der Finanzkraft des Unternehmens, die durch ein A-Rating bestätigt wird, sind die Anforderungen an die Anlagen besonders hoch: Sie müssen vorhersehbar, konstant und ohne Ausfallzeiten arbeiten.

Die thermische Dynamik der Produktionsprozesse von ROGAC zeigt, dass die Gesamtlasten sehr selten unter 70-74 kW fallen und in Zeiten intensiven Betriebs leicht 85-95 kW erreichen. Bei einer tatsächlichen Lufttemperatur von 24-28 °C lag die gemessene Wärmeleistung der Anlagen durchweg im Bereich von 78-92 kW, was durch die Daten von Messgeräten bestätigt wird, die den Stromverbrauch, das thermische Profil der Abluft und die Verschmutzung der Wärmeübertragungskanäle erfassen.

Die lokalen Trocknungszonen wurden auf 42-48 °C aufgeheizt und die relative Luftfeuchtigkeit schwankte zwischen 38-52 %, was zu einer erheblichen Belastung des Kühlsystems führte. Diese Parameter erlauben keine Geräteauswahl auf der Grundlage von Katalogangaben und erfordern individuelle technische Berechnungen.

Die Temperaturanstiegsrate in den aktiven ROGAC-Prozesseinheiten erreichte 2,4-3,1 °C/min, was bedeutet, dass das Kältesystem ohne Toleranzen für die Stabilisierung sofort reagieren muss. Abweichungen der Vorlaufwassertemperatur von mehr als 1,8 °C führten zu Fehlern bei der Farbpolymerisation, zum Versagen der Pigmentfixierung, zu ungleichmäßiger Wärmeübertragung und zu wiederholten Verarbeitungszyklen.

Ein Absinken des Durchflusses unter 12-14 m³/h provozierte thermische Überschwinger, die zuvor 6 bis 9 Mal pro Schicht vom Überwachungssystem aufgezeichnet wurden, was die Unzulänglichkeit der bisherigen Kühleinrichtungen belegte. Die durchschnittliche integrierte Wärmelast über die gesamte Schicht lag bei 77-83 kW, wobei gelegentlich Spitzenwerte von bis zu 90-94 kW auftraten, wenn die Trocknungsabschnitte eingeschaltet waren und die Digitaldrucker mit hoher Dichte liefen.

Diese Daten zeigen deutlich, dass die Kühlung bei ROGAC ein zentrales Prozesselement ist, das sich auf Qualität, Produktivität und Kosteneffizienz auswirkt. Die Auswahl der Kältemaschine erforderte daher eine genaue Berücksichtigung der realen physikalischen Größen: Wärmeprofil, tatsächliche Temperaturen, Wasserverbrauch, ΔT und Heizdynamik.

Die Aermec-Kältemaschine als stabiles HLK-System in einer hochbelasteten Produktionsanlage

Die Gesamtwärmebelastung von ROGAC setzte sich aus mehreren stabilen Quellen zusammen: Digitaldruck gab 22-28 kW, Siebdruck – 18-22 kW, Thermotransferstationen – 11-13 kW, Trockenkammern – 16-19 kW, zusätzliche Prozessbereiche – 5-7 kW. Das integrale Minimum für eine Schicht lag bei 72 kW, aber die tatsächlichen Spitzenwerte stiegen auf 89-95 kW, vor allem, wenn die Trocknungslinien in Betrieb genommen wurden und gleichzeitig digitale Maschinen mit hoher Dichte liefen. Eine 14-tägige Analyse des thermischen Profils ergab, dass 87 % der Arbeitsstunden eine Gesamtlast von mehr als 74 kW aufwiesen und 19 % der Intervalle Spitzenwerte von mehr als 90 kW hatten.

Diese Daten schlossen die Wahl eines Kaltwassersatzes unter 80 kW vollständig aus, da die Geräte nicht nur Durchschnittswerte abdecken, sondern auch dynamische Lastspitzen ohne Stabilitätsverluste überstehen müssen.

Aus diesem Grund hat EVROPROM nur Modelle mit einer Zweikreis-Architektur in Betracht gezogen, die die Redundanz der Kühlleistung, die Lastverteilung und die Stabilität im Falle des Ausfalls eines Kreislaufs während der Reserveakkumulation gewährleistet.

Die endgültige Wahl fiel auf den Aermec NRL0350 E 01 mit 83 kW bei 12/7 °C und einer Verflüssigungstemperatur von 35 °C, was durch Werks- und Servicemessungen bestätigt wurde. Zwei unabhängige Kältekreisläufe mit je einem 41-43 kW starken Danfoss SH184A4ALC-Verdichter sorgten dafür, dass die Kühlung auch dann aufrechterhalten werden konnte, wenn ein Verdichter vorübergehend ausfiel: 52-54 % der Gesamtleistung wurden in Bereitschaft gehalten.

Das Kältemittel R410A mit einem Betriebsdruck von 28-32 bar ermöglichte eine hohe Wärmeübertragung und einen stabilen EER-Wert im Bereich von 2,8-3,1 selbst bei instabilen Umgebungstemperaturen. Der Plattenwärmetauscher sorgte für einen niedrigen Druckverlust (35-41 kPa) und einen hohen Wirkungsgrad bei einem Wasserdurchsatz von 12-16 m³/h, was bei ΔT-Schwankungen von 4,8 bis 5,3 °C entscheidend ist.

Mit dieser Konfiguration konnte die Stabilität des Kühlkreislaufs erreicht und das Risiko von Temperaturabfällen bei plötzlichen Änderungen der Wärmelast beseitigt werden.

Überprüfung der HLK-Anlagen unter Betriebsbedingungen und dynamischen Lasten in einem vollständigen Test

Der 2012 auf den Markt gebrachteAermec NRL0350 E 01 wurde vor der Auslieferung einer eingehenden Servicediagnose unterzogen und bestätigte die volle Übereinstimmung mit den industriellen Anforderungen der Hochlastproduktion. Beide Danfoss SH184A4ALC-Verdichter zeigten stabile Parameter: Saugdruck 8,3-8,6 bar, Enddruck 29-31 bar, Endtemperatur 82-88 °C, Spitzenverbrauch 11,2-12,4 kW pro Verdichter. Diese Parameter liegen perfekt im Betriebsbereich von R410A und bieten einen hohen Wärmeübergangskoeffizienten und einen stabilen EER-Wert bei variabler Wärmelast.

Der Verflüssiger, der auf Kupferrohren mit Aluminiumlamellen basiert und mit 8 Ventilatoren mit einer Gesamtkapazität von ca. 21.000-22.400 m³/h ausgestattet ist, zeigte eine gleichmäßige Ausblasung und keine Überhitzungszonen.

Die Überwachung des Wärmehaushalts ergab eine Abweichung von höchstens ±0,4 °C, was bei Nachrüstungsgeräten selten ist. Weitere Messungen bestätigten die korrekte Funktion der Drucksensoren, der elektronischen Thermostate, der NTC-Temperatursensoren und der gesamten Aermec-Automatisierung mit Arduino-Zeitsteuerung, die ein stabiles Ansprechverhalten auch bei schnellen Laststößen gewährleistet.

Das Hydraulikmodul der Kältemaschine umfasste eine Lowara CEA370/1V/C-Pumpe mit einem Nenndurchfluss von 14-16 m³/h, die im Betriebsbereich Drücke von 185-220 kPa erzeugt, sowie einen 300-Liter-Tank, der dem System eine thermische Trägheit verleiht und kurzfristige Überlasten ausgleicht. Das Ausdehnungsgefäß ist so ausgelegt, dass es das Volumen bei einem Temperaturanstieg von mehr als 8 % ausgleicht und so hydraulische Stöße und Druckstöße vermeidet.

Der Plattenwärmetauscher wies einen Druckabfall von 35-41 kPa bei einer Standarddurchflussmenge von 12-15 m³/h auf, was für Anlagen dieser Kapazität ein Maßstab ist. Das erreichte ΔT von 5,0-5,2 °C bestätigte die Stabilität des Wärmeaustauschs und die Einhaltung der Kundenanforderungen, wo Abweichungen von mehr als 0,3-0,4 °C zu Thermofixierungsfehlern führen.

Die Gesamtheit der technischen Messungen hat gezeigt, dass es sich bei diesem Aermec um ein industrielles HLK-Gerät mit Passgenauigkeit handelt, das die technische Disziplin beibehalten hat, die für kontinuierliche grafische und textile Belastungen erforderlich ist.

Warum ist die Architektur mit zwei Kreisläufen für eine stabile Leistung des Kühlsystems so wichtig?

Der Wahl der Konfiguration ging die Tatsache voraus, dass es wichtig war, sowohl die Gesamtleistung als auch das Verhalten der Hardware unter realer Lastdynamik zu bewerten, wo Temperaturschwankungen von bis zu ±3,4 °C und Verbrauchsspitzen von bis zu 18 % in einer einzigen Minute auftreten.

– Jeder Danfoss SH184A4ALC-Kompressor kann unabhängig voneinander bis zu 41-44 kW Leistung erbringen, bei einem Strom von 27-29 A arbeiten und einen Auslassdruck von bis zu 32 bar erzeugen, so dass das System selbst bei einer Notabschaltung des zweiten Kreislaufs der Kühlung standhalten und in allen Produktionsszenarien mindestens 48-52 % aufrechterhalten kann;

– Die Architektur mit zwei Kreisläufen verteilt die thermische Belastung mit einer Genauigkeit von 1,1-1,4 kW, wodurch verhindert wird, dass die Temperaturen im Kreislauf auf über 88-92 °C ansteigen, und das Risiko der Auslösung von Hochdruckschutzvorrichtungen, die normalerweise bei einem Druck von über 33-34 bar den kritischen Bereich erreichen, eliminiert wird, wodurch die Stabilität auch während der Höchstlaststunden der Produktionslinien gewährleistet wird;

– Der Betrieb beider Kreisläufe mit R410A sorgt für einen hohen EER-Wert im Bereich von 2,8-3,2, wobei die Effizienz bei Außentemperaturen von 25-32 °C und einem stabilen Siededruck von 7,8-9,1 bar aufrechterhalten wird, was die Zuverlässigkeit der Kältemaschine unter europäischen Bedingungen mit Feuchtigkeitsschwankungen von bis zu 15-20 % zwischen den Schichten erheblich erhöht.

– Die Aufteilung der Leistung auf zwei Stromkreise reduziert die momentane elektrische Belastung am Eingang um 12-17 %, verteilt den Verbrauch so, dass Stromspitzen von über 72-75 A pro Phase vermieden werden, und verhindert starke Schwankungen des cosφ, der bei Spitzenbetrieb des Verdichters 0,84-0,89 erreichen kann, was besonders für Netze mit begrenzter Kapazität wichtig ist;

Nach der Analyse der Daten wurde deutlich, dass das Zweikreissystem Redundanz bietet und einen vorhersehbaren Betrieb des gesamten Kühlkreislaufs bildet, bei dem selbst kurzfristige Spitzen von bis zu 85-95 kW das System nicht aus der Betriebszone werfen.

Wie sah der eingehende Wartungszyklus vor dem Transport und der Inbetriebnahme aus?

Vor der endgültigen Prüfung wurde die Kältemaschine einem ausgedehnten Wartungszyklus unterzogen, der mehr als 60 technische Eingriffe umfasste, die den Verdichterbereich, die Kältemittelkreisläufe, das Hydraulikmodul, die Automatisierung und das Belüftungssystem betrafen. Jeder Vorgang wurde in einem Arbeitsprotokoll festgehalten, in dem Druck, Temperatur, Vibration, Durchfluss und elektrische Parameter aufgezeichnet wurden. Dies lieferte ein objektives Bild vom Zustand der Anlage und bestätigte ihre Eignung für Produktionsbedingungen mit Wärmelasten von bis zu 90-95 kW, einer dynamischen Temperatur von bis zu 5,3 °C und Schwankungen der Produktionsfeuchtigkeit zwischen 38-52 %.

– Der Wechsel des Öls in beiden Danfoss SH184A4ALC-Kompressoren gegen synthetisches Öl ISO VG 160, das für Ausblastemperaturen bis 105-110 °C und eine Viskosität bei 40 °C von etwa 160 mm²/s ausgelegt ist, gewährleistete Stabilität unter Last bei Betriebsströmen von 27-30 A und Gehäusetemperaturspitzen von bis zu 63-67 °. Der Austausch der Filtertrockner in jedem Kreislauf durch 20 μm feine Patronen mit einer Absorptionskapazität von bis zu 12 g H₂O verhinderte einen Feuchtigkeitsgehalt von mehr als 35 ppm und verringerte das Risiko der Versauerung des Öls und der Korrosion der internen Leitungen;

– Das Vakuumieren des Systems auf 270-310 Mikrometer mit einer Haltezeit von 40-45 Minuten gewährleistete die Abwesenheit von Restluft und verhinderte die Bildung von Eis in Kapillarabschnitten bei Betriebssiedetemperaturen von -1,5…-3,2 °C. Die Füllung von R410A nach Masse mit einer Genauigkeit von ±30 g, mit einer Gesamtdosierung von 8,7-9,1 kg pro System, ermöglichte es, die Druckbilanz in einen stabilen Bereich zu bringen: Niederdruck 8,1-8,7 bar, Hochdruck 29,0-31,4 bar, Überhitzungstemperaturindex 5,8-6,4 K;

– Die Überprüfung der elektronischen Temperatur- und Drucksensoren umfasste die Kalibrierung der NTC-Sensoren für Vorlauf und Rücklauf und bestätigte eine Genauigkeit von ±0,2 °C; ein Lasttest bei einem Durchfluss von 14,2 m³/h ergab eine Vorlauftemperatur von 7,0-7,2 °C und eine Rücklauftemperatur von 12,1-12,4 °C, was ein ΔT von 5,1 °C bei einem Spitzenverbrauch von 18,6-19,1 kW ergab. Die elektrischen Prüfungen umfassten die Messung des Isolationswiderstands des Verdichters mit 38-42 MΩ, die Überwachung von Anlaufströmen von 118-124 A, die Überprüfung der HP/LP-Schutzauslöser bei Schwellenwerten von 33,2-34,1 bar und 5,1-5,4 bar sowie eine Prüfung der Phasengleichgewichtsstabilität bei Netzabweichungen von bis zu ±8 %;

– Die Inspektion der Wärmetauscher und des Verflüssigers umfasste eine Druckabfallprüfung von 35-41 kPa, die Überprüfung der Unversehrtheit der Lamellen und die Feststellung, dass es keine überhitzten Stellen mit einer Temperatur von mehr als 3 °C über dem Oberflächenmittelwert gab. Die Prüfung der Ventilatorgruppe ergab einen Luftdurchsatz von 2.600-2.750 m³/h für jeden der acht Ventilatoren, insgesamt 21.000-22.000 m³/h, Vibrationen von 0,9-1,3 mm/s und eine Lagertemperatur von 38-42 °C, was den ISO-Vorschriften entspricht;

– Die abschließende Parameteraufzeichnung umfasste die Aufzeichnung des Drucks, der Temperatur der Flüssigkeitsleitung (40-43 °C), der Vibrationen (18-23 Hz), des Stromverbrauchs und der Hochlaufzeit des Verdichters (2,3-2,7 s) und erstellte ein Datenblatt über den Ist-Zustand, das die Eignung der Anlage für den Dauerbetrieb bestätigt;

Nach Abschluss des Wartungszyklus erhielt das EVROPROM-Ingenieurteam ein parametrisches Bild der Kältemaschine, bei dem alle Parameter – von Druck und Durchfluss bis hin zu Vibrationen und Temperatur – innerhalb der Referenzbereiche für 83-kW-Geräte lagen. Damit wurde bestätigt, dass die Anlage für den Betrieb unter realen ROGAC-Lasten, einschließlich Wärmespitzen von bis zu 94 kW und variablen Zyklen mit schnellen Temperaturänderungen von bis zu 3,1 °C/min, geeignet ist.

Was hinter der Lieferung nach Slowenien innerhalb von sieben Tagen steckt

EVROPROM wickelte das Projekt in einem für den Kältemarkt ungewöhnlichen Tempo ab: sieben Tage im Vergleich zu den üblichen 120-180 Tagen, die für die Herstellung einer neuen Kältemaschine in der Fabrik und die anschließende Vorbereitung benötigt werden. Innerhalb einer Woche schloss das Unternehmen den gesamten Arbeitszyklus ab – von der technischen Diagnostik und der Vorbereitung für den Full Service bis hin zur internationalen Logistik und der Verbringung der Geräte an den Standort – mit einer Gesamtbetriebsdauer von etwa 168 Stunden, wobei jeder Vorgang an ein bestimmtes Zeitfenster gebunden ist. Auf diese Weise konnte ROGAC eine Zwangspause von 15 bis 25 Arbeitstagen vermeiden, die selbst bei einem beschleunigten Werksauftrag entstanden wäre. Tatsächlich war die Geschwindigkeit von EVROPROM 14- bis 26-mal schneller als die Zeitvorgaben der Industrie, wodurch die kalte Lieferung zu einem Werkzeug für direkte Produktionsvorteile wurde.

– Die Koordinierung des Servicecenters umfasste die Terminplanung innerhalb von 2 Stunden, die Einrichtung des Testbereichs in 3,5 Stunden und den Anschluss der Kältemaschine an die Messgeräte (Messstationen, Wattmeter, Vibrationsscanner) in 1,8 Stunden, wodurch eine genaue Überprüfung der Parameter mit einer Abtastzeit von 0,1-0,2 Sekunden gewährleistet wurde;

– Bei der Organisation der internationalen Logistik wurden die Masse des Aggregats ≈ 1 320-1 380 kg, zulässige Axiallasten des Fahrgestells bis zu 11 500 kg, eine Streckenlänge von 1 050-1 600 km und die Berechnung der Ankunft innerhalb eines Zeitfensters von ± 2 Stunden berücksichtigt. Gleichzeitig wurde ein Dokumentensatz aus 12-15 Positionen gebildet: Zertifikate, Servicekarten, CMR, technische Datenblätter, Prüfprotokoll;

– Die Vorbereitung der Verpackung und der Rahmenbefestigung umfasste die Verstärkung des Kühlerrahmens für eine Belastung bis zu 2,2-2,5 T, die Befestigung von Baugruppen mit einer Scherfestigkeit von mindestens 1.200 N, die Überprüfung des Neigungswinkels während der Belastung (nicht mehr als 7°) und die Stabilitätskontrolle beim Bremsen mit einer Beschleunigung von 0,4 g;

– Der Transport wurde in Echtzeit mit Aktualisierungsschritten alle 60 Sekunden, Überwachung der klimatischen Bedingungen (Außentemperatur -3… 9 °C), Fahrgeschwindigkeiten von 60-90 km/h und Be-/Entladezeitfenster überwacht. Der Kunde erhielt Anschlussempfehlungen, die aus 9 technischen Punkten bestanden, so dass das System in Betrieb genommen werden konnte, ohne auf ein Serviceteam zu warten;

– Die Endabnahme dauerte 1,3 Stunden, einschließlich der Überprüfung der tatsächlichen Parameter, der Überprüfung auf Transportschäden, der Überprüfung der Dokumentation und der Erfassung des Betriebszustands der Anlage bei einem Eingangsdruck von 7,9-8,4 bar und einem Ausgangsdruck von 29,1-31,0 bar.

EVROPROM-Lösung, die ein Faktor für Wachstum und Effizienz ist

Für ROGAC ist die gelieferte Kältemaschine zu einem finanziellen und technologischen Hebel geworden, der die Kosten reduziert, die Produktivität erhöht und die Prozessstabilität auf das Niveau großer europäischer Unternehmen gebracht hat.

– Die Vorlauftemperatur von 7-12 °C wird ohne Abweichungen von mehr als ±0,3 °C gehalten, wodurch Fehler bei der Farbpolymerisation bei einer Überhitzung von 15 °C vollständig beseitigt werden konnten, wodurch die Produktverluste um 12-15 % reduziert wurden und der Kunde 4.500€-6.800€ pro Monat einsparen konnte;

– Eine 50-54%ige Kapazitätsredundanz gewährleistet die Kontinuität der Produktion auch bei Ausfall eines Kreislaufs, wodurch Ausfallzeiten im Wert von 300€-600€/Stunde vermieden und mögliche Verluste allein im ersten Betriebsquartal um 8.000€-15.000€ reduziert werden konnten;

– Durch die Optimierung des Zweikreisbetriebs konnten die Spitzenströme von 78-82 A auf 63-68 A gesenkt werden, wodurch die Belastung des Stromnetzes verringert und in Hochtemperaturzeiten bis zu 11-14 % Energie eingespart wurde;

– Die Bereitschaft der Kältemaschine zur Erweiterung der Last um 8-12 kW ermöglichte die Integration künftiger Digitaldrucklinien ohne Investitionskosten, wodurch der Kunde 12.000 € bis 18.000 € für die Aufrüstung der Infrastruktur einsparen konnte;

– Die Stabilisierung der Raumtemperaturregelung reduzierte die Belüftungs- und Klimatisierungslast, wodurch die Betriebskosten bei konstantem Betrieb der Trocknungszonen um 350€-500€ pro Monat gesenkt werden konnten.

– Die Komponenten von Danfoss und Aermec gewährleisten eine prognostizierte Lebensdauer der Geräte von 10-14 Jahren, was die jährlichen Reparaturkosten reduziert und ROGAC allein für den Serviceteil 1.200€-1.800€ pro Jahr spart;

– Die Vorhersagbarkeit des Produktionszyklus wurde verbessert, indem die Zahl der Temperaturausfälle von 6-9 pro Tag auf Null reduziert wurde, was die Stabilität der Lieferungen für B2B-Kunden in Europa direkt erhöhte;

– EVROPROM hat die Zollabfertigung, die Gebühren, die Zertifikate, die CMR-Dokumentation und die Abfertigung vollständig übernommen – der Kunde sparte 450 € bis 700 € und erhielt sofort vollständig legalisierte Geräte mit europäischen Dokumenten;

– Die 6-monatige Garantie von EVROPROM deckt Kompressoren, Hydraulik, Kältemittelkreisläufe und Automatisierung ab, wodurch unvorhergesehene Anlaufkosten vermieden werden und ein echter finanzieller Schutz für die Zeit der Inbetriebnahme besteht.

Abschließende Bewertung der implementierten HVAC-Engineering-Lösungen

Der 83 kW starke Aermec NRL0350 E 01 ist zum Herzstück des Produktionskühlsystems von ROGAC geworden und sorgt für stabile Temperaturen von 7-12 °C, vorhersehbare Prozesszyklen und ein geringeres Risiko von Ausschuss in den hochbelasteten Druckphasen. Dank der Vorbereitung der Ausrüstung, der Wartung, der Prüfung und des Versands innerhalb von 7 Tagen konnte der Kühler ohne Unterbrechung und mit maximaler Reaktionsfähigkeit in die bestehende Infrastruktur integriert werden. Die Nachhaltigkeit der Zweikreis-Architektur, die Energieeffizienz und die redundante Kapazität haben dem Unternehmen eine solide Grundlage für Wachstum, Skalierung und die Erfüllung von Großaufträgen innerhalb enger Fristen verschafft, was sich unmittelbar auf die Stabilität und Wettbewerbsfähigkeit im Segment der Grafik- und Textilverarbeitung auswirkt.

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