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QinetiQ reduziert bei der Batterieproduktion die CO2-Emissionen um 478 t

Energieeinsparung bei niedrigen Taupunkten in den Trockenräumen der Batterieproduktion von QinetiQ

QinetiQ ist ein weltweit führendes Unternehmen auf dem Gebiet des unabhängigen technologie- basierten Supports für die Luft- und Raumfahrt- Industrie sowie für Verteidigung und Sicherheit. Das QinetiQ Forschungs- und Entwicklungsteam für den Bereich Energiequellen arbeitet mit Partnern aus Industrie und Wissenschaft zusammen, um fortschrittliche Batteriesysteme zu entwickeln.

Zur Steigerung seiner Leistungsfähigkeit bat QinetiQ Munters um die Entwicklung eines Luftbehandlungssystems, das in den Trockenräumen der Batterieproduktion einen niedrigen Taupunkt ermöglicht und gleichzeitig den Energieverbrauch und die Kohlendioxidemissionen reduziert. Erfahren Sie hier, wie die Munters' Klimaexperten dieses Ziel erreichten.

Hintergrund
Für die Produktion von fortschrittlichen Batteriesystemen, wie z. B. Lithium-Ionen-Batterien, werden sehr trockene Bedingungen benötigt. Die Komponenten sind extrem feuchtigkeitsempfindlich und reagieren sehr schnell mit der kleinsten Feuchtigkeitsmenge in der Luft. Wenn die Bedingungen nicht genau eingehalten werden, kann es innerhalb weniger Minuten zu Schäden oder Zerstörung durch Feuchtigkeit kommen.

Munters hat eine Lösung entwickelt, die einen niedrigeren Taupunkt ermöglicht und gleichzeitig die Betriebseffizienz aufrechterhält. Die Ziele waren:

* einen Taupunkt zwischen -25°C und -40°C zu erreichen und diesen aufrechtzuerhalten (je nach Betriebsanforderungen)
* den Energieverbrauch zu reduzieren, um innerhalb von 3 Jahren eine Amortisation zu erreichen
* die konstante Aufrechterhaltung der Bedingungen, egal welche Umgebungsbedingungen herrschen

Design
Durch eine enge Zusammenarbeit mit QinetiQ konnte das Expertenteam von Munters ein vorhandenes Konzept weiterentwickeln und so eine maßgeschneiderte Lösung für die Luftbehandlung mit Hilfe der Munters MDU Technologie schaffen.

Der MDU2000 System für einen niedrigen Taupunkt vereint energieeffiziente Kühlung, Heizung, Kälteerzeugung, Verrohrung sowie Steuerung und Regelung. Das System ist mit einem Munters PowerPurge™ ausgestattet – ein patentiertes Energierückgewinnungssystem, das nachweislich den Energieverbrauch um bis zu 30% reduziert.

Das MDU2000 System arbeitet mit vorgekühlter Luft, die teilweise entfeuchtet wird und dann durch den Rotor strömt. Die Luft, die durch den Purge-Bereich fließt, wird weiter entfeuchtet und dann in den Regenerationsbereich geleitet.

Im Gesamteffekt wird die benötigte Trockenleistung erbracht und gleichzeitig die rückgewonnene Wärme aus dem Purge-Bereich (der Entfeuchtungsprozess erzeugt Wärme) genutzt, um den Energiebedarf des Regenerationserhitzers zu reduzieren.

Mit Hilfe des Munters PowerPurge™ erreicht das System die gewünschten Bedingungen auf eine viel energieeffizientere Weise.

Das MDU2000 System ist mit einer wandmontierten Taupunktüberwachung ausgestattet. Fallen die Raumkonditionen unter den spezifischen Taupunkt, wird der Betreiber alarmiert. Ein Sensor am Rückluftkanal gewährleistet, dass die Bedingungen im ganzen Raum konstant bleiben.

Munters wählte einen indirekt befeuerten Gasbrenner, der zu weiteren Einsparungen des Gesamtenergieverbrauchs führt. Stark isolierte Verrohrung vermindert wesentlich die Wärmeverluste.

Installation und Betrieb
Die Installation des neuen Systems bei QinetiQ erfolgte durch das Munters Expertenteam. Während der Inbetriebnahme erreichten die Techniker von Munters einen sehr niedrigen Taupunkt von -55°C.

Ergebnis
Das Ergebnis ist ein überwältigender Erfolg. Das neue System hält die erforderlichen Bedingungen konstant aufrecht. Eine exakte Steuerung und Überwachung stellt sicher, dass die Bedingungen nicht schwanken und dadurch Feuchtigkeitsschäden an den Batteriekomponenten entstehen.

Dank intelligenter Steuerung und Nachtabsenkung ist QinetiQ in der Lage, größere Energieeinsparungen zu realisieren als zuvor angenommen (siehe Abb. A).

Basierend auf dieser Hochrechnung liegt die Amortisationszeit bei 3,2 Jahren, mit jährlichen Einsparungen von 478 Tonnen CO2 und 1.376 MWh (4.130 MWh über 3 Jahre)

Schnelle Fakten

  • CO2 Reduzierung
  • Niedrige Taupunkte
  • Konstante Bedingungen
  • Reduzierter Energieverbrauch
  • Taupunktüberwachung und Alarm
  • Modulares System
  • PowerPurge™ Technologie

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