Continustroom voor de industrie

Stroomonderbrekingen zijn pijnlijk. Als ze zich voordoen in een hoogtechnologisch industriële fabriek waar men druk bezig is met de verwerking van kunststoffen, zijn de gevolgen ernstig. Ongeplande machinestilstand zorgt ervoor dat de productie stil komt te liggen, wat tijd en geld kost. Industriële noodstroomsystemen met lithium-ion-accu’s – veilig opgeborgen in VX25-kasten – bieden echter een oplossing.

De stroom valt uit. De extrusiefabriek komt tot stilstand. De productiefaciliteit draaide op volle toeren, verwerkte kunststoffen en produceerde ultradunne folies. Nu is die folie gescheurd. Dat is enorm frustrerend, maar de schade is nog erger. Omdat de aandrijving en de verwarming buiten werking zijn, is de hele machine afgekoeld. De installatie moet helemaal opnieuw worden opgewarmd en schoongemaakt. Uiteindelijk resulteert dit alles in een productiestilstand van enkele uren.
Klinkt dit als een theoretisch worst-case scenario? Dat is het niet, dit is echt gebeurd. Daarom zijn machinebouwers, zoals Windmöller & Hölscher al langere tijd op zoek naar een noodvoeding die hen helpt dergelijke scenario’s en net zo ernstige totale stilstanden effectief te vermijden. De in Lengerich, niet ver van Osnabrück in het noordwesten van Duitsland gevestigde machinebouwer wordt daarbij geholpen door de UPS-specialisten Wöhrle Stromversorgungssysteme, aanbieder van oplossingen voor industriële energieopslag Commeo en Rittal, systeemleverancier voor behuizingstechniek.

Deze samenwerking heeft geleid tot een online UPS-systeem met een modulaire lithium-ion-energieopslagunit die de continue werking van de TIRATEX-foliespanningslijn garandeert. “Het is ’s werelds eerste onderbrekingsvrije noodvoeding voor industriële installaties op basis van lithium”, zegt Michael Schnakenberg, CEO van Commeo. Hij vervolgt: “Tot nu toe maakten technische en economische overwegingen het onmogelijk om lithium-ion-accu’s te gebruiken als noodvoeding voor grote industriële machines.”

De UPS (Uninterruptible Power Supply) bestaat uit modulaire energieopslagblokken die een ontladingscapaciteit van maximaal 6 C met een vermogen van 200 kW bieden op een plaatsingsoppervlak dat kleiner is dan één vierkante meter. “Omdat onze energieopslagunits zijn gebaseerd op lithium-ion-technologie, zijn ze relatief compact en kunnen ze dus zonder al te veel ruimtebeslag in een industriële toepassing worden geïntegreerd”, zegt Frank Vöge, hoofd verkoop en projectmanagement bij Commeo. Op basis van de prestatiegegevens is het systeem in staat om de voeding van een machine in stand te houden totdat de dieselgenerator in bedrijf is en het kan overnemen.

In dus industrie beproefde normen

Commeo koos voor een geheel nieuwe aanpak bij de ontwikkeling van het energieopslagsysteem. “We wilden de lithium-ion-accu’s hoe dan ook zodanig in het totale systeem integreren dat ze aan alle gangbare industrienormen voldoen”, aldus Schnakenberg, die daarmee een belangrijke eis benadrukt. Daarom gebruikt het bedrijf bijvoorbeeld op het gebied van behuizingstechniek de nieuwe VX25-kasten van Rittal. “Het behuizingssysteem van Rittal als marktleider is compleet ingeburgerd in de industrie en draagt ook bij aan de acceptatie van onze energieopslagsystemen op de markt”, zegt Schnakenberg. Een andere factor is dat systeemintegrators zoals Wöhrle ook behuizingen van Rittal gebruiken om hun vermogenselektronica in onder te brengen.

De systemen hebben een modulair ontwerp en bestaan uit afzonderlijke energieopslagblokken waarin de afzonderlijke accucellen en een accubeheersysteem zijn ondergebracht. Ze kunnen naar behoefte worden geschaald, wat inhoudt dat het relevante aantal energieopslagblokken samen met een regeleenheid in een VX25-kast wordt geïnstalleerd. “In tegenstelling tot andere leveranciers gebruiken wij geen water om de energieopslagblokken te koelen, waardoor ze absoluut geen onderhoud nodig hebben en minder snel defect kunnen raken”, legt Schnakenberg uit.

De afzonderlijke blokken hebben alleen koelribben op hun behuizing, terwijl de warmtehuishouding wordt verzorgd door het klimatiseringssysteem van de kast. De oplossing voor de klimatisering kan worden aangepast aan de grootte van het energieopslagsysteem en de omgevingsomstandigheden op de installatielocatie. Ook in dit opzicht profiteert Commeo van het partnerschap met Rittal. Omdat de kast en de klimaatoplossing van dezelfde leverancier afkomstig zijn, is alles perfect op elkaar afgestemd. “Wij profiteren ervan dat we klimatiseringssystemen kunnen gebruiken die zich in industriële toepassingen hebben bewezen”, aldus Schnakenberg.

De TIRATEX-foliespanningslijn van Windmöller & Hölscher kan vertrouwen op een onderbrekingsvrije voeding. Dit wordt mogelijk gemaakt door de energieopslagoplossing van Commeo, die is gebaseerd op lithium-ion-technologie.

VX25-kastsysteem

Het platform voor energieopslagsystemen
Volledige industriële compatibiliteit is een van de belangrijkste redenen waarom het VX25-kastsysteem altijd als basis voor de energieopslagsystemen is gebruikt. Er zijn echter nog meer voordelen:

Dankzij een draagvermogen van 1.500 N kunnen ook zware componenten probleemloos in de kast worden opgenomen. Aangezien het nieuwe frameprofiel met een raster van 25 mm nu ook in de horizontale delen van het frame wordt gebruikt, zijn de uitbreidingsmogelijkheden van de kast uiterst flexibel, zelfs buiten de fysieke grenzen van de kast.

Dankzij de verschillende afmetingen van de kasten en de mogelijkheid van koppelvelden zijn de kasten naar behoefte uit te breiden. De beschermklasse is standaard IP 55, wat ideaal is als de energieopslagsystemen in moeilijke omgevingsomstandigheden moeten worden geïnstalleerd. Als voor het energieopslagsysteem een klimatiseringssysteem nodig is, biedt Rittal oplossingen die perfect op het kastsysteem zijn afgestemd. Door het gebruik van het compacte en beproefde stroomverdelingssysteem RiLine en een IoT-aansluiting kan een optimale systeembewaking voor de accu-infrastructuur worden gerealiseerd.