Pohony se stálým a proměnným výtlakem: Které jsou energeticky účinnější?

Otázka stálého versus proměnného výtlaku se objeví již na začátku jakékoli diskuze o návrhu hydraulického systému a odpověď je téměř vždy stejná: záleží na profilu zátěže. To není vyhýbání se – je to skutečná odpověď a pochopení jejího důvodu vyžaduje jasné pochopení toho, jak každý typ konstrukce řeší nesoulad mezi dostupným výkonem čerpadla a skutečnou požadovanou kapacitou obvodu.

Čerpadlo se stálým výtlakem: výhody a omezení

Čerpadlo s pevným výtlakem dodává za každou otáčku hřídele objem kapaliny, který je určen jeho geometrií a během provozu nelze změnit. Při stálé otáčce hřídele vytváří stálý průtok. Jednoduché, spolehlivé a levné na výrobu i opravu. Omezení se projeví, když klesne požadavek systému pod maximální hodnotu — čerpadlo stále vytváří plný průtok a přebytečná kapalina musí někam odvést. Ve většině systémů je odváděna přes pojistný ventil, čímž se hydraulická energie mění na teplo. Čerpadlo nadále pracuje, avšak vykonaná práce je ztracená.

U systémů, které běží většinu doby při plném nebo téměř plném zatížení — například u některých průmyslových lisů nebo pohonů dopravníků se stálou rychlostí — je čerpadlo s pevným výtlakem skutečně konkurenceschopné. Ztráta účinnosti způsobená občasným přebytkem průtoku při malém zatížení je reálná, avšak není rozhodující. Jednoduchost a nižší náklady jsou výhody, které mají váhu.

Čerpadlo s proměnným výtlakem: Tam, kde leží zisk účinnosti

Čerpadlo s proměnným výtlakem snižuje svůj zdvih — a tím i svůj výstup —, když klesne požadavek systému. Nižší vytlačený průtok znamená nižší požadovaný vstupní výkon. V aplikacích s proměnným režimem provozu jsou úspory energie ve srovnání s čerpadly se stálým výtlakem významné. Největší úspory nastávají při částečném zatížení a v režimu čekání, které u mnoha skutečných systémů představují 50 až 70 % celkového provozního času.

Výpočet celkových nákladů na vlastnictví

Čerpadla s proměnným výtlakem mají vyšší počáteční náklady. Během provozního horizontu tří až pěti let se tento rozdíl v nákladech obvykle vrátí díky úsporám energie, často i s výraznou rezervou. Bod zvratu závisí na počtu provozních hodin, ceně elektřiny a skutečné míře variability zatěžovacího profilu. U aplikací se skutečně rovným, téměř plným zatížením se bod zvratu nemusí nikdy dosáhnout.

HOVOO / HOUFU dodává těsnicí sady pro pohonné jednotky s pevným i proměnným výkonem od společnosti Danfoss a jiných hlavních výrobců. Údržba těsnění je nákladově efektivní zásah, který zachovává veškerou účinnost, kterou konstrukce čerpadla nabízí. Navštivte stránku hovooseal.com.

Zdroj: www.hovooseal.com