HYDAC KineSys e l’azionamento elettroidraulico efficiente e sostenibile: un caso applicativo

Produttività, efficienza, sostenibilità: questo il trinomio inscindibile e vincente per macchine e sistemi di un impianto industriale odierno.

Garantire l’alta produttività, ossia la massima produzione nel minimo dei tempi, oggi è condizione necessaria ma non più sufficiente: diviene importante produrre garantendo la massima efficienza, intesa come rapporto tra ciò che si produce come valore aggiunto e ciò che si spende per produrlo, e soprattutto garantire la sostenibilità, ossia una maggiore sensibilità ambientale nel corso del processo produttivo.

L’impianto oleodinamico diviene protagonista principale di questo processo di rinnovamento, essendo coinvolto nella trasformazione di energia in varie forme, che deve avvenire in maniera sempre più efficiente e sostenibile. 

Per un approfondimento su questo tema, puoi consultare la pagina HYDAC per l'efficienza energetica e la sostenibilità del nostro portale. 

Esaminare il processo di efficientamento energetico lungo tutto l’impianto richiederebbe una trattazione ben più ampia di un articolo; ogni componente dell’impianto, in base alla sua tecnica costruttiva e al suo dimensionamento, diviene parte attiva nel processo di efficientamento energetico e sostenibile.

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L’azionamento elettroidraulico, punto di partenza per l’efficientamento energetico e sostenibile

Pertanto, oggetto di disamina del presente articolo è il cuore dell’impianto oleodinamico: il gruppo motopompa, ovvero l’azionamento elettroidraulico.

Distinguiamo quattro metodi di azionamento elettroidraulico più diffusi, in ordine crescente di efficienza e sostenibilità:

• gruppo motopompa a velocità e cilindrata fisse: una pompa a cilindrata fissa è movimentata da un motore a velocità fissa, pertanto la portata elaborata dalla pompa, sempre costante, viene regolata da un gruppo valvole a valle, con conseguenti forti dissipazioni energetiche;
• gruppo motopompa a velocità e cilindrata fisse, con accumulatore: il gruppo motopompa è dimensionato per il fabbisogno medio dell’impianto, mentre un accumulatore oleopneumatico è delegato a sopperire ai picchi di energia idraulica richiesti dall’utenza. Il vantaggio energetico risiede nella possibilità di poter scegliere un azionamento di taglia minore e ottimizzare il processo assorbimento/consumo di energia;
• gruppo motopompa a velocità fissa e cilindrata variabile: un motore a velocità fissa movimenta una pompa a cilindrata variabile, mediante cui è possibile modulare la portata senza l’ausilio di valvole, con notevoli vantaggi energetici;
• gruppo motopompa a velocità variabile e cilindrata fissa: una pompa a cilindrata fissa è movimentata da un motore a velocità variabile, mediante cui è possibile modulare la portata senza l’ausilio di valvole ed assorbire dalla rete energia solo nella misura necessaria, senza dissipazioni.

Risulta evidente che l’ultimo caso citato, più noto come azionamento elettroidraulico a velocità variabile (o VSD, acronimo inglese di Variable Speed Drive), è quello che presenta maggiori vantaggi in termini di efficientamento energetico e sostenibilità.

HYDAC KineSys DVA kit: l’azionamento elettroidraulico a velocità variabile con controllo elettronico

KineSys è la divisione di HYDAC che progetta e sviluppa azionamenti elettroidraulici ed elettromeccanici a velocità variabile.

KineSys DVA kit è l’azionamento elettroidraulico a velocità variabile di HYDAC, in cui la logica di regolazione ad anello chiuso comporta l’elaborazione di una portata d’olio strettamente necessaria alle richieste operative d’impianto, quindi un assorbimento di potenza elettrica solo on demand, senza ulteriori dissipazioni energetiche.

I vantaggi che ne conseguono sono molteplici: dalla drastica riduzione o eliminazione di dissipazioni energetiche, al minor riscaldamento del sistema, alla minore rumorosità, alla maggiore flessibilità produttiva, al maggior risparmio di costi operativi e di manutenzione dell’impianto.

Case-study: pressa idraulica per stampaggio a iniezione di materie plastiche

Applicazioni come lo stampaggio a iniezione possono beneficiare in maniera decisiva della tecnologia VSD.

I processi di stampaggio a iniezione della plastica, ad esempio, richiedono che la pressione applicata sia mantenuta a un determinato livello per un lungo periodo, fino a quando la plastica non abbia riempito tutti gli angoli e le fessure dello stampo.

In sistemi funzionanti con motopompa a velocità fissa, il motore assorbe sempre potenza dalla rete e la pompa elabora una portata d’olio sempre costante, anche per il solo mantenimento in pressione. Questo si traduce in spreco energetico, dissipazione termica, maggior volume di olio in circolo, maggiore rumorosità, minore disponibilità della macchina.

L’azionamento elettroidraulico KineSys di HYDAC, per sua tecnologia costruttiva e logica di regolazione in retroazione, comporta un assorbimento dalla rete solo in misura necessaria al fabbisogno dell’utenza.

In maniera qualitativa, il grafico in basso mette a confronto tre azionamenti differenti per la stessa pressa idraulica per stampaggio a iniezione di materie plastiche.

I vantaggi energetici del sistema VSD del KineSys sono lampanti, con un risparmio energetico quantificabile fino al 70% rispetto al sistema tradizionale.

Il vantaggio energetico si traduce in vantaggio sostenibile: l’uso di risorse solo nella misura necessaria, senza nessuna forma di spreco, soddisfa i bisogni del presente senza compromettere le generazioni future, in accordo con i paradigmi di sviluppo sostenibile ed economia circolare.

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