Il principio dietro l’efficienza idraulica
Gli impianti idraulici hanno il compito di convertire l’energia meccanica generata da un motore elettrico o a combustione interna in flusso di fluido, capace di generare una pressione sufficiente a svolgere lavoro. Le pompe idrauliche trasformano l’energia meccanica del motore nel movimento del fluido, creando pressione all’interno del sistema. Tuttavia, il processo non è completamente efficiente. Una pompa idraulica standard ha un’efficienza che si attesta solo tra l’80% e il 90%, con perdite energetiche principalmente dovute a:- Perdite meccaniche: causate dall’attrito del fluido all’interno della pompa.
- Perdite volumetriche: derivanti da perdite di fluido (scorrimento) attraverso la pompa.
Dalla teoria alla pratica: misurare l’efficienza idraulica
Per comprendere meglio le differenze di efficienza idraulica, è utile confrontare due fluidi all’interno di un circuito idraulico standard.
In questo test, vengono utilizzate pompe idrauliche in cui la pressione è monitorata e mantenuta entro un determinato range.
L’energia meccanica in ingresso e la portata della pompa vengono misurate per calcolare l’efficienza meccanica e volumetrica di due fluidi diversi.
I dati comparativi tra un fluido idraulico antiusura convenzionale e un fluido formulato con un alto indice di viscosità mostrano un aumento dell’efficienza idraulica dal 3% al 6%.
Questi risultati evidenziano come un incremento di temperatura e pressione porti a un aumento dell’efficienza del sistema.
Impatti concreti: produttività e risparmio energetico
L’efficienza idraulica non è fine a sé stessa, ma si traduce in benefici concreti: risparmio energetico, riduzione dei consumi di carburante o elettricità e una maggiore velocità nei cicli di lavoro.
Un esempio pratico è quello di un escavatore, che utilizza un sistema idraulico ad alta pressione azionato da un motore diesel per movimentare il braccio e i cingoli.
Le pressioni raggiungono i 4000 psi (275 bar) e le temperature arrivano fino a 100°C.
In una dimostrazione condotta con un escavatore di taglia media, è stato confrontato l’uso di un fluido idraulico convenzionale con un fluido sviluppato specificamente per ottimizzare l’efficienza idraulica.
I risultati hanno mostrato una riduzione fino al 6% nel consumo di carburante per ciclo e una diminuzione del 5% nel tempo necessario per completare ogni ciclo di lavoro.
Inoltre, l’operatore ha notato un miglioramento immediato nella risposta del sistema dopo l’adozione del fluido di prova.
L’efficienza idraulica migliorata ha un impatto concreto: un escavatore di taglia media che utilizza un fluido idraulico efficiente per un anno potrebbe risparmiare fino a 3400 litri di carburante e ridurre le emissioni di CO2 di circa 9 tonnellate.
Opportunità di risparmio nell’industria
Anche in contesti industriali, come le macchine per lo stampaggio a iniezione di materie plastiche, esistono notevoli opportunità di risparmio energetico.
Questi impianti operano a pressioni elevate, temperature considerevoli e richiedono un consistente consumo di energia.
Utilizzare fluidi idraulici efficienti in tali macchinari può ridurre il consumo energetico e ottimizzare i tempi di ciclo produttivo.
