W zastosowaniach mobilnych do podnoszenia ciężkich ładunków, podobnie jak w wielu innych obszarach sektora przemysłowego, istnieje potrzeba i chęć poprawy wydajności oraz zmniejszenia zużycia paliwa i energii — przede wszystkim ze względu na koszty, ale także z uwagi na kwestie środowiskowe, ograniczenie poziomu emisji i zrównoważony rozwój. Motywowane tymi czynnikami dążenia do elektryfikacji branży rosną coraz szybciej. Zintegrowane rozdzielone rozwiązania stanowią alternatywę dla nieskutecznych prób łączonego rozdziału mocy, w których silnik spalinowy (ang. internal combustion engine, ICE) jest dostosowany do szczytowego zapotrzebowania na energię bez możliwości magazynowania lub odzyskiwania energii. Koncepcje rozdzielonej dystrybucji mocy mogą znacznie zwiększyć wydajność i umożliwić użytkownikowi stosowanie mniejszych, bardziej ekonomicznych silników ICE lub wręcz na ich całkowite wyeliminowanie.
Elektryczne marzenia
Elektryfikacja gwarantuje zwiększenie wydajności przy równoczesnym zapewnianiu korzyści w zakresie ochrony środowiska oraz wpisuje się w filozofię zrównoważonego rozwoju. Dlatego też wielu producentów OEM chce skorzystać z technologii wspomagającej. Mogą również liczyć na łatwiejszą konserwację, większe bezpieczeństwo i zgodność z coraz bardziej rygorystycznymi przepisami dotyczącymi poziomów emisji.
Na ten trend ma wpływ wiele czynników, w tym globalne dążenie do niwelowania zanieczyszczeń. Odpowiedzialne zarządzanie na całym świecie kieruje kulturą zmian. Dla przykładu wiele miast na całym świecie dąży do osiągnięcia neutralności wobec efektu cieplarnianego w nadchodzących dziesięcioleciach.
Aby zobrazować skalę tego przedsięwzięcia: wiele dużych miast, w tym stolic, przystąpiło do sojuszu Carbon Neutral Cities Alliance, w tym Berlin, Boston, Jokohama, Kopenhaga, Londyn, Melbourne, Minneapolis, Nowy Jork, Oslo, San Francisco, Seattle, Sydney, Sztokholm, Waszyngton i Vancouver.
Zmniejszenie poziomów emisji
Miasta dążące do neutralności pod względem emisji dwutlenku węgla są zgodne: zapobieganie najgorszym skutkom zmian klimatycznych będzie wymagało zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych o co najmniej 80% do 2050 roku. Ponieważ obszary miejskie odpowiadają za prawie trzy czwarte emisji gazów powstałej w wyniku ludzkiej działalności, osiągnięcie tego celu będzie w dużej mierze zależeć od zdolności społeczeństwa i przemysłu do zmiany miast i innych struktur w sposób promujący dobrobyt gospodarczy, sprawiedliwość społeczną, lepszą jakość życia i odporność na zmiany klimatu.
Krótko mówiąc, coraz większy nacisk kładzie się na dzielenie się najlepszymi praktykami i ich wdrażanie w celu realizacji transformacyjnych strategii znacznej redukcji emisji dwutlenku węgla w transporcie miejskim i ograniczenia zużycia energii. Takie dążenia oznaczają z kolei coraz mocniejsze zaostrzanie przepisów dotyczących poziomów emisji. Właśnie te regulacje stymulują przejście przemysłu na elektryfikację.
Rynek maszyn samojezdnych znajduje się pod ciągłą presją coraz większej urbanizacji i rosnącej liczby coraz surowszych specyfikacji obowiązujących na całym świecie. W związku z tym zachowanie zgodności z najnowszymi normami oznacza wzrost kosztów i złożoności, co jest głównym czynnikiem napędzającym popyt na hybrydowe rozwiązania elektryczne.
Optymalne technologie
Oczywiście wybór technologii optymalizujących oznacza, że wykorzystanie energii elektrycznej może przynieść wiele korzyści. Konwencjonalne rozwiązania w tym obszarze opierają się na łączonym rozdziale mocy, w którym specyfikacja silnika jest dostosowana do zapotrzebowania szczytowego bez możliwości magazynowania lub odzyskiwania energii. Ponadto wydajność (moment obrotowy / prędkość obrotowa) silnika spalinowego jest na ogół niska.
Natomiast rozdzielone rozwiązania mają wiele do zaoferowania, zwłaszcza jeśli chodzi o zarządzanie silnikiem i potencjał zmniejszenia wielkości silnika ICE lub jego całkowitego wyeliminowania. Ponadto dostępnych jest wiele rozwiązań zwiększających wydajność i produktywność w zakresie odzyskiwania energii, zapotrzebowania na nieciągłe dostarczanie mocy oraz działania niezależnego od prędkości obrotowej lub momentu obrotowego silnika ICE. Konfiguracja tych rozwiązań umożliwia również elastyczniejszą instalację i zapewnia większe bezpieczeństwo, głównie dzięki wyeliminowaniu przewodów hydraulicznych znajdujących się w pobliżu źródeł ciepła. Co najważniejsze, czynniki te łączą się, zmniejszając całkowity koszt posiadania (ang. total cost of ownership, TCO).
Zintegrowany system
Jednym z takich rozwiązań jest system pomp elektrohydraulicznych firmy Parker (EHPS) stosowanych w przeładunku i transporcie materiałów oraz w wózkach wysokiego składowania. Ten rodzaj zintegrowanego systemu pozwala obniżyć koszty energii nawet o 50%, umożliwiając jednocześnie zmniejszenie wielkości silnika i zakresu gospodarki ciepłem, zmniejszenie masy i dalszą optymalizację ogólnej wydajności.
Co najważniejsze, to rozwiązanie spełnia wymagania rynkowe dotyczące rozdzielonych obciążeń i rozdzielonej dystrybucji mocy. Ta koncepcja konstrukcyjna umożliwia znacznie sprawniejsze zarządzanie silnikiem, dzięki czemu można wprowadzić funkcje magazynowania i odzyskiwania energii. Rozmiar układu napędowego można idealnie dopasować do wymagań, zapewniając moc na żądanie, eliminując wszelkie marnotrawstwo, a także przechwytując energię odzyskaną podczas opuszczania ładunku.
Ponadto kompletne rozwiązanie systemowe firmy Parker obejmuje podsystem pompy elektrohydraulicznej napędzany falownikiem, który służy do sterowania funkcjami podnoszenia i odzyskiwania energii podczas opuszczania materiałów. Układ sterowania IQAN i wbudowane oprogramowanie firmy Parker udostępnia funkcje i interfejs obsługi systemu, natomiast peryferyjne rozdzielacze i podzespoły systemu zapewniają funkcjonalność kluczowych usług w całym układzie hydraulicznym.
Dłuższy czas działania
Optymalizacja wydajności i odzyskiwanie energii torują również drogę do tworzenia pojazdów hybrydowych i w pełni elektrycznych, których okres między tankowaniami / ładowaniem pozwala na wydłużenie czasu działania, tym samym spełniając potrzeby wymagających cykli roboczych w zastosowaniach mobilnych o dużej wydajności.
Zostają również zmniejszone wymagania w zakresie konserwacji dzięki użyciu mniejszego silnika o stałej prędkości, ograniczeniu wytwarzania ciepła w związku z poprawą wydajności oraz zaawansowanemu monitorowaniu sprawności systemu.
Możliwości systemu EHPS firmy Parker zostały już sprawdzone w wielu pomyślnych wdrożeniach u klientów. Na przykład w przypadku hybrydowej ładowarki kołowej zmniejszono zapotrzebowanie na energię o 50%. Ponadto duża gęstość mocy systemu pozwoliła na zastosowanie mniejszej ramy. W ramach projektu znacznie ograniczono również wytwarzanie ciepła w układzie hydraulicznym, co z kolei pozwoliło na zmniejszenie wielkości sprzętu do zarządzania ciepłem, takich jak pompa, silnik wentylatora, wentylator i chłodnica.
To zintegrowane, zapewniające oszczędność miejsca rozwiązanie sprawdziło się równie dobrze w hybrydowym elektrycznym wózku podnośnikowym wyprodukowanym przez firmę Konecranes Lifttrucks. Tu także uzyskano oszczędność paliwa (30%) i poprawę wydajności dzięki szybszej reakcji na polecenia operatora podczas podnoszenia, opuszczania i jazdy. Konserwacja również okazała się łatwiejsza dzięki modułowej konstrukcji systemu i autodiagnostyce, a przy założeniu 5000 godzin pracy rocznie przewiduje się zmniejszenie emisji CO2 nawet o 100 ton.
Odzysk energii dzięki elektryfikacji pozwoli na dłuższe użytkowanie sprzętu. Co najważniejsze, technologia ta umożliwi użytkownikom końcowym spełnienie wymagań dotyczących ochrony środowiska i poziomów emisji.
Światu potrzebne jest zmniejszenie zanieczyszczenia, a ta technologia jest oczywistym rozwiązaniem, które pozwala osiągnąć ten cel.
(gz)
Kategoria komunikatu:
Z życia branży
- Dodał:
- Parker Hannifin Sales CEE
Galeria komunikatu
Czytaj także
-
Przekładnie do silników elektrycznych: siła napędowa elektryfikacji
1- i 2-biegowe napędy ROTATRAC eGFZ są przeznaczone do wysokoobrotowych silników elektrycznych stosowanych w napędach na dwa i cztery koła ...
-
Jak prawidłowo używać drabin podczas prac elektrycznych?
Wykonując swoje obowiązki, elektrycy często muszą korzystać z drabin. Aby zachować bezpieczeństwu, muszą przestrzegać odpowiednich zasad, spośród...