Oggi la scelta del sistema di raffreddamento per gli off-highway vehicles non è più solo dettata dalle esigenze di dissipazione del mezzo: tra i nuovi fattori che rientrano nel processo di valutazione del costruttore emerge principalmente quella legata all'alleggerimento del veicolo per un miglioramento complessivo delle prestazioni.
Il mercato richiede oggi soluzioni di scambio termico compatte, modulari e integrate ma, in grado di offrire le massime performance. Per queste ragioni, oltre ad avere uno scambiatore efficiente e performante la possibilità di integrarlo in un sistema di componenti compatto e progettato per adeguarsi al design della macchina è fondamentale.
La corretta gestione degli ingombri è divenuta quindi un’importante variabile anche nella definizione e scelta dello scambiatore: massime performance, al minimo ingombro.
In questo articolo parleremo di sistemi integrati e dello scambiatore di calore combinato pensati per rispondere a queste esigenze:
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I sistemi integrati Cooler Filter Tank di HYDAC rappresentano un interessante esempio di sistemi integrati HYDAC.
Si tratta di soluzioni progettate ad hoc per integrare in un unico sistema diversi componenti, che svolgono funzioni primarie come la filtrazione e lo scambio termico, secondo la disponibilità di spazi del veicolo.
Lo sviluppo di questi sistemi consente l’ottimizzazione degli ingombri, la riduzione delle connessioni e una gestione intelligente delle risorse impiegate ma, garantendo elevate performance. In sostanza, l’introduzione di questi sistemi permette una perfetta integrazione con la macchina ospite, a vantaggio di design, funzionalità e prestazioni.
Sono sistemi interamente progettati e progettabili su specifiche di lavoro delle macchine mobili su cui andranno installati. Lo sviluppo di questi sistemi sfrutta da un lato il know-how tecnologico di HYDAC e dall’altro la modularità dei componenti disponibili. Alla base di qualsiasi sistema combinato di raffreddamento possiamo trovare, a seconda delle necessità dell’impianto:
- filtro per la linea di ritorno e aspirazione;
- serbatoio in plastica dal design compatto e ottimizzato;
- scambiatori di calore combinati CMS;
- tappo con filtro aria integrato;
- indicatore di livello;
- altre componenti, in base alle esigenze.
In riferimento alle specifiche della macchina e alle necessità di sistema, il progettista potrà poi integrare diversi sensori per essere informato su dati quali il livello di contaminazione dell’olio, la temperatura, il livello, l’invecchiamento, fino al controllo da remoto. Abbiamo approfondito questo tema nell'articolo "TTConnect Wave: come connettere i mezzi al cloud con HYDAC" per offrire una panoramica generale sulle potenzialità dell'elettronica per gli off-highway vehicles.
Questi componenti ottimizzano gli ingombri perché sono progettati per la macchina, integrano più funzioni in un unico sistema e riducono il numero di tubi e connessioni richieste.
Inoltre, gli stessi componenti HYDAC impiegati hanno dimensioni minime, in un'ottica di miniaturizzazione dell’oleodinamica, pur garantendo le massime performance di lavoro.
Nell’articolo "Sensori: le sentinelle per il monitoraggio dell’olio" abbiamo visto quanto sia fondamentale preservare lo stato dell’olio. Un olio correttamente filtrato e mantenuto alle corrette temperature tramite il sistema Cooler Filter Tank sarà meno esposto al rischio di cali di rendimento; di invecchiamento o degradazione precoce, che è una delle principali cause di usura ai componenti e guasti al sistema; e ridurrà i consumo di olio e dei ricambi di componenti.
Abbiamo visto come gli scambiatori di calore combinati CMS siano alla base dei sistemi integrati di raffreddamento trattati ma, è opportuno ricordare che si tratta di scambiatori compatti e modulari pensati per le macchine mobili in genere e per questo altamente performanti. Gli scambiatori combinati CMS di HYDAC, oltre alle diverse possibilità di ridurre gli ingombri, garantiscono alte prestazioni, efficienza termica, facile pulizia e, quindi, si prestano ad una rapida manutenzione.
I CMS sono dei sistemi modulari che possono arrivare a integrare fino a quattro funzioni di scambio termico in un unico componente: olio idraulico, aria (CAC), acqua, fluido climatizzatore (RAD).
Le piastre, i turbolatori e il radiatore che compongono lo scambiatore sono stati sviluppati per rispondere alle specifiche necessità del settore. Infatti, oltre all’elevata qualità dei materiali, il loro design è pensato per ovviare le problematicità tipiche delle applicazioni mobili pur mantenendo elevate performance di scambio termico. La ventola brushless, inoltre, è stata appositamente introdotta grazie ai suoi vantaggi in termini di efficienza termica.
Gli scambiatori combinati possono essere progettati in sistemi di integrazione scambiatore-filtro e serbatoio che consentono di ridurre l’ingombro del sistema idraulico. Ma non solo, infatti differenti optional possono essere aggiunti per raggiungere un design compatto e soluzioni personalizzate come:
Combinati in un unico sistema, possono ridurre significativamente lo spazio di installazione e anche i consumi.
È noto che l’efficienza dello scambio termico dipende largamente dal controllo della ventola. Per il controllo DC e idraulico sono state messe a punto diverse opzioni, tra cui: il controllo elettrico della velocità ESC, il controllo idraulico B-BM-LSTA, il bypass termico TB, e valvole proporzionali per la regolazione continua della velocità della ventola.
L’impiego di fandrive ed electronic fan control fa si che il consumo energetico sia sempre correlato all’effettiva necessità di scambio termico della macchina. Questo significa che la velocità della ventola è regolata su misura delle concrete necessità di raffreddamento e impiegherà quindi la minima quantità di energia necessaria. In sostanza, il minimo consumo per il massimo risultato.
Tra le funzioni di regolazione della velocità della ventola troviamo anche la possibilità di invertirne la rotazione. Questa opzione consente di pulire la ventola da eventuali depositi di diversi materiali che possono essersi accumulati durante il lavoro. Questo evita un intervento di manutenzione dell’operatore e delega una semplice funzione della macchina.
Inoltre, diversi modelli di scambiatori CMS sono dotati di griglia ispezionabile, per una facile manutenzione.
I CMS sono degli scambiatori compatti e versatili: richiedi maggiori informazioni per scoprire le potenzialità che possono offrire alla tua macchina.
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