Molti gestori di impianti di stampi ignorano il legame tra la precisione della misurazione della termocoppia e il consumo energetico dei sistemi di riscaldamento dei canali caldi, credendo erroneamente che il consumo di energia sia correlato solo alla potenza del riscaldatore e ai materiali isolanti. In realtà, la deriva della termocoppia, la risposta lenta e lo scarso contatto faranno sì che il controller PID esegua una regolazione della potenza frequente e irregolare, aumentando significativamente il consumo elettrico complessivo di collettori e ugelli in una produzione continua a lungo-termine. Le termocoppie di grado 1 calibrate ad alta{3}}precisione possono stabilizzare la potenza di riscaldamento e ridurre il consumo energetico del canale caldo dal 12% al 22% rispetto ai sensori obsoleti e a bassa-precisione.
Il principale meccanismo di spreco di energia- delle termocoppie imprecise risiede nel falso feedback della temperatura che porta alla compensazione del surriscaldamento. Quando la giunzione di rilevamento accumula residui di carbonio o forma spazi d'aria, la temperatura visualizzata è inferiore di 10–30 gradi rispetto alla temperatura di fusione effettiva all'interno del canale. Il controller aumenta continuamente l'alimentazione ai manicotti di riscaldamento per raggiungere il valore di temperatura impostato, con conseguente surriscaldamento a lungo termine del canale caldo-ben oltre la temperatura di lavorazione richiesta. Il calore in eccesso si irradia alla base dello stampo e alle piastre di raffreddamento e il sistema di raffreddamento ad acqua dello stampo deve funzionare continuamente per compensare questo calore extra, raddoppiando la doppia perdita di energia di riscaldamento e raffreddamento allo stesso tempo. Per i collettori automobilistici di grandi dimensioni suddivisi con potenza di riscaldamento totale superiore a 15 kW, lo spreco energetico mensile cumulativo causato dalle termocoppie spostate può raggiungere centinaia di kilowatt-ora.
La velocità di risposta lenta della termocoppia crea anche periodici sprechi energetici. Le sonde standard di bassa-qualità con una costante di tempo superiore a 6 secondi non sono in grado di rilevare la perdita di calore istantanea in corrispondenza degli ingressi degli ugelli durante ciascun ciclo di iniezione. Dopo che il materiale fuso fuoriesce, la temperatura dell'ugello scende rapidamente, ma il controller riceve segnali ritardati di bassa-temperatura e mantiene il riscaldamento a piena potenza per diversi secondi aggiuntivi finché i dati di temperatura ritardati non aumentano. Questo ripetuto surriscaldamento ritardato genera un consumo energetico ridondante in ogni ciclo breve, il che è particolarmente evidente negli stampi per imballaggi ad alta-velocità con tempi di ciclo inferiori a 15 secondi. Le termocoppie a doppio punto-a parete sottile-a risposta rapida-reagiscono le variazioni di temperatura in tempo reale, consentendo al controller di regolare moderatamente la potenza senza un riscaldamento prolungato-a piena potenza.
Le termocoppie miste J/K e la polarità invertita comportano un estremo spreco di energia. I tipi non corrispondenti invertono la curva del segnale in millivolt, facendo sì che il controller giudichi erroneamente la zona come gravemente sotto-temperatura e mantenga la potenza erogata al 100% ininterrottamente. Nel giro di una settimana, le bollette elettriche aumentano drasticamente, mentre i riscaldatori invecchiano rapidamente e si bruciano frequentemente, comportando il doppio costo dell’elettricità e della sostituzione dei pezzi di ricambio. Anche se nel breve termine non compaiono scarti di plastica, la perdita di energia nascosta non può essere ignorata nella produzione di massa a lungo termine.
Le misure di ottimizzazione precise riducono sostanzialmente il consumo energetico. Innanzitutto, sostituire tempestivamente le termocoppie che presentano una deriva grave ed eseguire una calibrazione mensile a tre-punti per mantenere la deviazione della misurazione entro ±0,8 gradi. In secondo luogo, seleziona sonde sigillate a-pareti sottili-a risposta rapida per stampi a ciclo ad alta-velocità per eliminare la regolazione ritardata della potenza. In terzo luogo, standardizzare la coppia di installazione e applicare grasso termoconduttivo per evitare la perdita di contatto del traferro. In quarto luogo, adottare termocoppie a doppio-punto multi-giunzione per collettori di grandi dimensioni per bilanciare la potenza di riscaldamento locale ed eliminare il surriscaldamento regionale.
Un confronto di monitoraggio di un-anno di due linee di produzione identiche verifica l'effetto del risparmio energetico-: la linea di produzione dotata di termocoppie ad alta{2}}precisione regolarmente calibrate consente di risparmiare il 18,7% di elettricità nei canali caldi ogni anno e la durata utile dei manicotti riscaldanti viene prolungata di quasi una volta. La precisione stabile della termocoppia non solo garantisce una qualità costante del prodotto, ma consente anche una riduzione dei costi energetici a lungo termine-per gli stabilimenti di stampaggio a iniezione.
