Hol vész el az energia egy hagyományos tápegységben?
A klasszikus tápegységben a villanymotor állandó fordulattal forgatja a fix szállítású szivattyút – akkor is, amikor a gép áll, vár vagy nyomást tart. Amit a fogyasztó nem használ fel, az visszafolyik a tartályba: jó esetben nyomásmentesen, rossz esetben nagy nyomáson, nyomáshatárolón át, és ott hővé alakul.
Sok gép munkaciklusának nagy része éppen ilyen: várakozás, rakodás, nyomástartás, lassú mozgás. Ezekben a szakaszokban a tápegység energiát vesz fel, hőt termel és zajt csap, miközben a gép szinte nem dolgozik.
Négy út a megtakarításhoz
A négy út kombinálható is. Hogy melyik a jó, azt a munkaciklus, a dinamikai igény és a beruházási keret dönti el. Az akkumulátoros megoldásról külön cikkünk szól: hidroakkumulátor méretezése.
Hogyan működik a fordulatszám-szabályzott hajtás?
A rendszer három eleme együtt dolgozik: a frekvenciaváltó vagy szervoerősítő, a villanymotor és a szivattyú. A szabályzó a nyomás- és szükség szerint a térfogatáram-igényt figyeli, és ehhez állítja a fordulatszámot. Mozgáskor gyorsan felpörög, nyomástartáskor csak annyit forog, amennyi a szivárgás pótlásához kell, álló gépnél akár meg is áll.
Fix szivattyúval a megoldás egyszerű és robusztus; állítható szivattyúval kombinálva a két szabályzás együtt még szélesebb tartományt fed le. A Bosch Rexroth ezt a koncepciót Sytronix néven kínálja, és a CytroPac, illetve a CytroBox tápegység gyárilag ezzel a hajtással készül. Rendszerváltozatok, esettanulmányok: Bosch Rexroth Sytronix.
Mikor éri meg?
| Munkaciklus | Megtakarítási potenciál |
|---|---|
| Sok állás, várakozás, rakodás | nagy |
| Hosszú nyomástartás (prés, befogás, vulkanizálás) | nagy |
| Változó sebességű vagy terhelésű mozgások | közepes–nagy |
| Folyamatos, közel állandó teljes terhelés | kicsi – itt a hatásfokos motor és szivattyú számít többet |
A közvetlen energiamegtakarításon túl további előnyök is vannak: kevesebb hő, így kisebb hűtő vagy hűtő nélküli tápegység; részterhelésen alacsonyabb zajszint; kisebb szivattyú-kopás. Ezeket érdemes a megtérülési számításba is beletenni.
Mire figyelünk a tervezésnél?
- A szivattyú minimális fordulatszáma. Alacsony fordulaton romlik a volumetrikus hatásfok és a kenés; a szivattyú gyártói határait be kell tartani.
- Dinamika. A motor és a szivattyú tehetetlensége miatt a felpörgés időt vesz igénybe. Gyors nyomás- vagy sebességváltáshoz a hajtást ehhez kell választani, vagy akkumulátorral kell kiegészíteni.
- Motorhűtés alacsony fordulaton. Saját ventilátoros motornál lassú forgásnál romlik a hűtés – nagy nyomatékú, lassú üzemhez külső hűtés kellhet.
- Villamos oldal. Frekvenciaváltó, EMC-szűrés, árnyékolt kábelezés, és a gép vezérlésével való kommunikáció (terepbusz vagy analóg jelek).
- Nyomásérzékelés. A szabályzás nyomástávadóra épül; ennek helye és minősége közvetlenül hat a rendszer viselkedésére.
Meglévő gépen is?
Igen, sok esetben. A meglévő tápegységre új motor-szivattyú egység és frekvenciaváltó kerülhet, a gép többi része érintetlen marad. Előtte felmérjük a valós munkaciklust – nyomás, térfogatáram, idők –, és ebből becsüljük a megtakarítást és a megtérülést.
Ha a meglévő tápegység elhasználódott, gyakran az új, energiatakarékos egyedi tápegység a gazdaságosabb.
Gyakori kérdések
Mennyit lehet spórolni fordulatszám-szabályzott hajtással?
Gyártói adatok szerint fix fordulatú hajtáshoz képest akár 80%-ot is, de ez a felső határ. A valós érték a munkaciklustól függ: sok állásnál és hosszú nyomástartásnál nagy, folyamatos teljes terhelésnél kicsi.
Csak Rexroth Sytronix hajtással működik?
Nem. A koncepció gyártófüggetlen: frekvenciaváltó vagy szervohajtás, motor és szivattyú. A Rexroth Sytronix kész, egymáshoz hangolt rendszer, de egyedi tápegységbe más összeállítást is tervezünk.
Csendesebb is lesz a tápegység?
Részterhelésen és álló gépnél igen, mert a szivattyú lassabban forog vagy áll. Teljes terhelésen a zaj a szivattyútól és a fordulatszámtól függ.
Kell-e hozzá új szivattyú?
Nem mindig. Ha a meglévő szivattyú alkalmas változó fordulatszámú üzemre, megmaradhat; ezt a gyártói adatok alapján ellenőrizzük.
