De la idea a la cámara seca ya planificada suele haber un largo camino. Incluso pequeñas variaciones en el punto de condensación o el número de personas en la sala pueden dar lugar a complejas replanificaciones y tener un impacto significativo en los costes. Con el nuevo configurador en línea para cámaras secas, Weiss Technik reduce y mejora ahora este proceso de planificación. El planificador es un apoyo práctico para el asesoramiento in situ y permite un primer diseño en tiempo real de la cámara seca.
Cámaras secas para la fabricación de celdas de baterías
Ya sean las clásicas baterías de iones de litio o las de estado sólido: las celdas de las baterías requieren un clima muy seco en la investigación y la producción porque sus materiales activos reaccionan intensamente con la humedad. Por este motivo, para proteger a las personas, los procesos, los productos y el sistema, los trabajos con baterías se realizan en cámaras secas. A medida que aumenta el rendimiento de las baterías, también lo hace su potencial energético. Esto hace que la sequedad cobre aún más importancia. La planificación de cámaras secas solía ser muy laboriosa. Para conciliar los requisitos técnicos y las condiciones marco presupuestarias, a menudo eran necesarios largas iteraciones de corrección y ajuste.
Simulación de factores y efectos
Con el nuevo configurador en línea, se puede crear de forma rápida y sencilla un primer concepto para una cámara seca y seguir optimizándolo conjuntamente en el ordenador. Esto acelera la planificación y garantiza una mayor transparencia: las modificaciones de factores y parámetros individuales pueden simularse directamente y los efectos en el diseño de la cámara seca se muestran de inmediato. Una característica muy práctica es la posibilidad de comparar directamente distintos diseños. La planificación detallada en el departamento de diseño no comienza hasta que se ha completado la planificación general se ha determinado un marco de costes inicial.
Factor de energía «deshumectación»
La deshumectación del aire es un proceso que consume mucha energía. Este proceso consume hasta el 60 % de la energía necesaria para la producción de baterías, lo cual representa una proporción nada desdeñable de los costes de una batería. En consecuencia, para lograr una solución eficiente, es muy importante optimizar todos los parámetros a la hora de planificar una cámara seca. Los tres factores más comunes que afectan a la eficiencia y la deshumectación del aire son las fugas, la extracción de aire en la producción y la presencia de personas en la cámara seca. Con el configurador en línea se pueden simular y adaptar con facilidad las diferentes opciones.
Ajuste de parámetros
La herramienta de simulación recorre todos los parámetros relevantes en un proceso sistemático. El proceso de planificación comienza con el plano de planta de la cámara seca. Las dimensiones deseadas se ajustan fácilmente por medio del control deslizante, y se pueden añadir opciones como falsos techos con solo pulsar un botón. Luego se debe seleccionar la estructura de la pared, los índices de fuga y el punto de condensación. También es posible ajustar las condiciones ambientales, como la temperatura, la humedad del aire y la presión del aire, así como el calor residual de las máquinas y los índices de intercambio de aire deseados.
Cálculo del factor de perturbación «ser humano»
Puesto que una persona libera unos 120 gramos de agua al ambiente cada hora, el número de personas que trabajan en la cámara seca influye notablemente en la deshumectación. Una persona adicional implica cambios considerables en los requisitos técnicos y, en consecuencia, también en los costes. Por tanto, el configurador en línea también permite escenarios alternativos. Por ejemplo, se puede simular un funcionamiento con diferentes números de personas y analizar directamente los efectos en la tecnología y los costes.
Consideración de la extracción de aire y la pureza del aire
Otro potencial factor problemático son los gases de escape del proceso, que se producen, por ejemplo, durante la soldadura de celdas de baterías. Estos se deben evacuar de forma rápida y segura. El volumen de aire de salida necesario hace que aumente de manera considerable la cantidad de aire fresco que se debe secar. Con el configurador en línea también se pueden introducir valores concretos y analizar diferentes escenarios. Esto también es válido para los eventuales requisitos de pureza del aire. Aquí, las clases de pureza ISO 7, 8 o 9 que se utilizan habitualmente en la producción de baterías pueden planificarse con pulsando un solo botón. Esto es importante para proteger del polvo y la contaminación las capas cada vez más finas de las baterías, a causa de la creciente densidad de potencia.
En un primer plano: diseño óptimo orientado a las necesidades
Cuando todos los parámetros están determinados, el configurador en línea calcula el diseño de la cámara seca y la tecnología de deshumectación. Esta última normalmente funciona en dos etapas. En el secado previo, los secadores de adsorción reducen el contenido de humedad del aire fresco procedente del ambiente; en la segunda etapa, el aire se seca hasta alcanzar el valor objetivo. La tecnología Active Leakage Management (ALM) desarrollada por Weiss Technik se considera automáticamente. Esto reduce significativamente los índices de fuga a través de una serie de medidas. Por ejemplo, el ajuste inteligente de la tasa de intercambio de aire, el uso de mangueras textiles para la inyección de aire, canales de aire principalmente internos, menos pasamuros y canales de aire de retorno soldados. Tras el diseño y la optimización de la cámara seca, se puede especificar en poco tiempo un primer marco de costes. Tras la aprobación del mismo, puede comenzar la planificación precisa de la cámara seca.
Turbo para el proceso de pedido
Julian Kalmus, director de proyectos en Weiss Technik y codesarrollador del configurador en línea, está entusiasmado con las posibilidades: «El objetivo no es iniciar directamente un pedido preparado mediante el configurador; para ello las cámaras secas son demasiado complejas. No obstante, el configurador acelera de manera considerable el proceso de pedido y hace que la planificación sea transparente». Los clientes pueden ver inmediatamente en el configurador cómo los cambios aparentemente pequeños afectan a la configuración general y qué alternativas son posibles. «Esto lo convierte en un auténtico motor de ventas que ayuda a conseguir mejores resultados de forma más rápida y fiable», afirma Kalmus.
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