L’efficienza energetica e la sostenibilità degli impianti di produzione sono un parametro sempre più vincolante per progettisti e manutentori. Le vie per raggiungere questi traguardi coinvolgono anche il circuito oleodinamico.
Infatti, dalla consapevolezza che l’olio idraulico è a tutti gli effetti un componente dell’impianto, è possibile arrivare a un’ottimizzazione dei sistemi che conduce, in linea con i principi dell’economia circolare, a limitare le inefficienze e gli sprechi, a ridurre i guasti e l’usura dei componenti (Life Cycle Cost Management di componenti e sistemi), al monitoraggio delle condizioni e, quindi, ad una maggiore riciclabilità dell’olio.
Le divisioni Fluid Care e Fluid Power di HYDAC hanno sviluppato soluzioni innovative che contribuiscono all’efficienza e alla sostenibilità degli impianti oleodinamici e - di conseguenza - del sistema macchina.
In questo articolo parliamo di:
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All'interno di un impianto oleodinamico, tutti i componenti possono essere coinvolti nell’ottimizzazione del sistema in una chiave di eco-sostenibilità.
Partendo dall’evidenza secondo la quale il 70-80% dei guasti all’impianto è causato dalla contaminazione del fluido idraulico, le soluzioni per la cura dei fluidi assumono una certa valenza. Puoi approfondire questa tematica all'articolo "Fluido idraulico: prevenire la contaminazione e il pericolo guasto".
Il Fluid Care di HYDAC offre soluzioni per la corretta regolazione termica del sistema, sensoristica per la rilevazione delle misure e della contaminazione d’impianto oltre a tecnologie di filtrazione evolute, anche per i serbatoi. Il giusto componente permetterà infatti di controllare ed eventualmente ricondizionare lo stato dell’olio, allungandone la vita e preservandone le condizioni di lavoro in modo da abbattere le inefficienze. Un fluido perfettamente condizionato sarà inoltre maggiormente riciclabile.
Nel Fluid Power, invece, rientrano una serie di tecnologie di azionamento e sistemi ibridi e/o integrati che, evitando dissipazioni inutili, promuovono l’efficienza energetica. Allungare la vita di componenti e sistemi, evitare gli sprechi e abbattere le inefficienze significa essere in linea con i principi dell’economia circolare.
Nel Fluid Care di HYDAC rientrano sistemi per il monitoraggio, il raffreddamento e la filtrazione dei fluidi, che garantiscono la funzionalità nel tempo del sistema idraulico e aumentano la sostenibilità d’impianto.
La sensoristica, come noto, permette il monitoraggio dei sistemi attraverso la rilevazione delle misure quali temperature e pressioni. HYDAC ha inoltre sviluppato specifici sensori per il Condition Monitoring e il Contamination Management, soluzioni in grado di informarci sulla quantità e sulla tipologia dei contaminanti:
Dotare il sistema di sensoristica in grado di informarci sulla quantità e sulla tipologia di contaminanti apre la strada al Condition Monitoring e permette, di conseguenza, di attivare un percorso di Life Cycle Cost Manangement (LCCM) ottimizzando anche gli interventi di manutenzione predittiva intelligente.
Nella cura del fluido, oltre alla rilevazione di particelle contaminanti, la corretta filtrazione è fondamentale. I sistemi di HYDAC sono in grado di abbattere la contaminazione solida, liquida e gassosa con sistemi on-line e off-line.
Se sistemi evoluti di HYDAC quali la Tank Optimization e l’OXYSTOP possono essere implementati per una filtrazione evoluta, che in più riduce le dimensioni dei serbatoi, anche una semplice cartuccia può offrire un importante contributo.
Gli elementi filtranti Optimicron® di HYDAC, rappresentano l’unica soluzione oggi sul mercato in termini di capacità di accumulo, efficienza di filtrazione, risparmio energetico e riduzione dei costi di esercizio. Inoltre, sistemi off-line come unità di filtrazione portatili e specifici strumenti di flussaggio consentono di ricondizionare l’olio allungando la vita utile anche dei componenti di impianto. A queste soluzioni si aggiungono le linee di prodotti per la filtrazione e il de-watering diesel che abbattono il problema della peste del diesel e ne aumentano l’efficienza.
Un approfondimento merita anche la regolazione termica dei sistemi attraverso scambiatori. La gamma di scambiatori aria-olio AC–LN è stata progettata per offrire alta efficienza e bassa rumorosità, e rappresenta un passo in avanti verso una nuova e moderna sostenibilità ambientale. Inoltre, tutti questi dispositivi possono essere dotati di diversi sistemi di regolazione proporzionale della ventola come ad esempio i motori brushless.
Se da un lato, infatti, la corretta regolazione termica gioca un ruolo fondamentale nel mantenere inalterate le condizioni del fluido e dell’intero sistema; dall’altro la regolazione dell’azionamento di questi sistemi, secondo l’effettiva necessità, consente un notevole risparmio energetico. Per avere maggiori informazioni sulle tecnologie fluid care puoi leggere l’articolo “Fluid care: come, quando e perché”.
Il corretto azionamento degli impianti è fondamentale per limitare le inefficienze energetiche e ottimizzare i processi. Lo sviluppo di sistemi oleodinamici efficienti è una delle prerogative di HYDAC, che sviluppa attraverso le soluzioni per il Fluid Power.
Laddove un azionamento richieda portate non costanti, la soluzione di HYDAC è KineSys. Si tratta di un sistema Motion Control in grado di variare, grazie alla presenza di inverter, la portata della pompa riducendo l’assorbimento energetico del sistema.
Questo permette di ridurre i volumi d’olio e di conseguenza le dimensioni del serbatoio così come agevolare il controllo da remoto. Per approfondire il tema, si suggerisce la lettura di: “HYDAC KineSys: Motion Control e Edge Computing”. Inoltre, la regolazione elettronica del flusso, a differenza di altri sistemi dissipativi, elude la necessità di dotare l’impianto di componentistica per lo scambio termico. Il sistema è totalmente Plug&Play e, grazie all’intelligenza on board, garantisce flessibilità produttiva e business continuity.
Negli impianti industriali azionati da accumulatori oleodinamici, ad esempio nelle presse, il dissipamento di energia è una conseguenza fisica nota per la quale cicli continuativi di carica e scarica determinano un inevitabile spreco di energia verso l’ambiente esterno. A fronte del crescente interesse verso il risparmio energetico e l’ottimizzazione degli impianti, il costruttore è oggi tenuto a implementare soluzioni energy saving. Modificando la struttura della sacca, attraverso il rivoluzionario impiego di una sofisticata schiuma, HYDAC S.p.A.ha sviluppato una soluzione che minimizza lo scambio termico verso l’esterno (che comporta spreco energetico) e quindi massimizza la resa.
La conseguenza diretta di questa innovazione è la possibilità di installare accumulatori di taglia inferiore che offrono le stesse performance di un accumulatore standard con una notevole riduzione nei costi e negli ingombri. La soluzione foam filled accumulator consente di minimizzare l’isteresi del ciclo di lavoro portando l’energia erogata ad un incremento fino al 30%.
Nelle applicazioni oleodinamiche, in ambito macchine mobili, invece, come ad esempio quelle per l’agricoltura, da costruzione, per il sollevamento etc., è frequente che l’energia di ritorno delle utenze (es: abbassamento dei carichi negli impianti di sollevamento) non venga recuperata. Per queste ragioni HYDAC ha sviluppato sistemi e componenti per l’uso in applicazioni ibride. Si tratta di componentistica compatta e ultraleggera che trova particolare applicazione nel settore mobile. Il vantaggio energetico di queste soluzioni consiste in: trasmissione idrostatica, recupero dell’energia, compensazione dei carichi e riutilizzo dell’energia già disponibile.
Come noto, HYDAC è tra i principali produttori di accumulatori e vanta oltre 50 anni di know-how nelle tre tecnologie di sistemi di accumulo: a membrana, a sacca e pistone. Questo elevato know-how nelle tecniche di accumulo ha consentito di allargare lo spettro di applicazione anche all’ibrido, che prevede l’impiego di accumulatori coordinato da blocchi modulari intelligenti e consente di rimettere in circolo l'energia evitandone gli sprechi.
L’accumulatore offre la possibilità di sfruttare le fasi passive del ciclo macchina per immagazzinare energia che sarà poi restituita nelle fasi attive. A titolo di esempio, nel caso di una macchina per il sollevamento, nella fase di salita del carico l’accumulatore erogherà parte dell’energia necessaria, mentre in fase di discesa l’energia in eccesso, che sarebbe altresì dissipata, sarà immagazzinata nell’accumulatore.
La tecnologia ibrida indirizzata alla massima efficienza energetica sposta il campo d’azione anche in ambito energy saving.
In conclusione, le soluzioni per il Fluid Care e il Fluid Power di HYDAC permettono di allungare la vita dei sistemi, dei componenti e di limitare le inefficienze energetiche con un minore impatto ambientale dell'impianto.
Ottimizzare la manutenzione e allungare la vita utile dei macchinari e impianti, sono due risorse strategiche nella riduzione dei costi d’impresa e rappresentano uno dei contributi che le imprese possono offrire all’eco-sostenibilità.
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