W poniższym case study pokazujemy, jak zastosowanie hydrostatycznego napędu wentylatorów chłodnicy pozwoliło zoptymalizować zużycie energii w ładowarce budowlanej HSW. Wyjaśniamy, jak regulacja prędkości wentylatora wpłynęła na ograniczenie emisji szkodliwych substancji, redukcję hałasu oraz poprawę efektywności całej maszyny. Przedstawiamy także komponenty marki Danfoss, które umożliwiają skuteczne wdrożenia tego typu napędów hydrostatycznych.
Wprowadzona w 2019 roku norma Stage V wprowadziła rygorystyczne limity emisji cząstek stałych (PN) dla silników spalinowych. Aby spełnić nowe wymagania, konieczne stało się ograniczenie poboru mocy przez silnik, w tym również energii przeznaczonej na chłodzenie.
Współczesne maszyny budowlane generują coraz większą ilość ciepła, co wiąże się z koniecznością stosowania wydajniejszych chłodnic i większych wentylatorów. Te z kolei wymagają coraz większych nakładów energii. Efektywne zarządzanie tym procesem staje się więc kluczowe z punktu widzenia ekologii, ekonomii oraz żywotności maszyn.
Klasyczny, bezpośredni napęd wentylatora chłodnicy, zwykle powiązany sztywno z prędkością obrotową silnika spalinowego, powoduje ciągłą pracę wentylatora od momentu uruchomienia maszyny, nawet gdy media nie wymagają chłodzenia. Taki sposób pracy może powodować trudność w osiągnięciu właściwej temperatury maszyny, szczególnie w zimowych warunkach, oraz generować zbędny hałas i zużycie energii. Wentylatory napędzane silnikiem elektrycznym również posiadają wady, ponieważ dodatkowo obciążają alternator i akumulator maszyny.
Potrzeba chłodzenia silnika zmienia się wraz z jego prędkością obrotową i aktualnym obciążeniem. Dzięki regulacji prędkości wentylatora możliwe jest osiągnięcie istotnych oszczędności energii. Wentylator pracujący na 70% prędkości maksymalnej pobiera tylko 34% mocy potrzebnej przy maksymalnej prędkości obrotowej. Oznacza to, że regulując jego obroty w zależności od temperatury silnika, można uzyskać nawet do 50% redukcji całkowitej mocy wymaganej do napędu wentylatora.
Dodatkowym atutem takiego rozwiązania jest redukcja hałasu. Dyrektywa 2000/14/EC dopuszcza pomiar hałasu przy prędkości wentylatora wynoszącej 70% wartości maksymalnej, co przekłada się na niższą emisję hałasu do otoczenia i lepsze warunki pracy dla operatora.
Hydrauliczny napęd wentylatorów – optymalne rozwiązanie dla maszyn budowlanych
Hydrauliczny napęd wentylatorów chłodnicy to doskonałe rozwiązanie umożliwiające precyzyjną regulację prędkości obrotowej. W porównaniu do napędów elektrycznych, silniki hydrauliczne charakteryzują się bardziej korzystnym stosunkiem masy do generowanej mocy (nawet 5-krotnie niższa masa przy tej samej mocy), co jest szczególnie istotne w przypadku dużych maszyn, gdzie pobór mocy przez wentylatory jest znaczący.
W praktyce najczęściej wykorzystuje się następujące układy hydrauliczne napędu wentylatorów:
Istnieje również możliwość budowy układów napędowych dla wielu wentylatorów, zarówno w układach otwartych, jak i zamkniętych, z połączeniem szeregowym lub równoległym silników, w układach wielopompowych lub przy użyciu silników o zmiennej chłonności.
Ładowarka marki HSW stanowi doskonały przykład jak z powodzeniem można zastosować napęd hydrauliczny wentylatora chłodnicy ze sterowaniem Danfoss PLUS+1 w pojeździe budowlanym.
Do napędu użyto pompy wielotłoczkowej serii 45 marki Danfoss ze zintegrowanym zaworem elektrohydraulicznym sterującym jej wydajnością oraz regulatorem PC, ograniczającym maksymalną prędkość obrotową wentylatora. Silnik zębaty wyposażony został w zintegrowane zawory antykawitacyjne.
Korzyści jakie udało się uzyskać dzięki zastosowaniu takiego rozwiązania:
BIBUS MENOS, dzięki dostarczeniu komponentów marki Danfoss, zapewnił ładowarce budowlanej HSW nie tylko lepszą efektywność energetyczną, ale również zmniejszył jej wpływ na środowisko, poprawiając komfort i ekonomię użytkowania. To idealny przykład tego, jak nowoczesna hydraulika może realnie poprawić parametry maszyn budowlanych.
Danfoss idealny do zastosowań w napędach hydraulicznych
Komponenty Danfoss znajdują doskonałe zastosowanie w kompleksowej budowie różnego rodzaju napędów hydraulicznych. W przypadku napędu wentylatora chłodnicy zastosowane mogą być:
Zastosowanie produktów marki Danfoss w napędach hydraulicznych nie tylko optymalizuje parametry techniczne maszyn budowlanych, lecz także przyczynia się do długofalowej poprawy ich ekonomiczności, niezawodności i wpływu na środowisko. To rozwiązania, które realnie pomagają branży spełniać coraz surowsze wymagania współczesnego rynku.
Jeśli zaciekawiła Cię nasza propozycja lub poszukujesz innego rozwiązania – jesteśmy do dyspozycji. Z przyjemnością pomożemy dobrać opcję idealnie dopasowaną do Twoich potrzeb!
