Pompe hydraulique haute efficacité : solutions d’économie d’énergie

Les coûts énergétiques ne sont plus une dépense secondaire dans le domaine de la fabrication. Ils figurent désormais à l’ordre du jour de chaque revue des opérations, et les systèmes hydrauliques — qui représentent, dans de nombreux sites, de 30 à 50 % de la consommation électrique totale — font l’objet d’un examen de plus en plus rigoureux. La pompe hydraulique haute efficacité est au cœur de cette réflexion.

Deux modes de perte d’énergie d’une pompe

La fuite interne constitue le premier mécanisme. Le fluide s’échappe des zones à haute pression vers les zones à basse pression à travers les jeux entre les pistons et les cylindres, sur les faces des plaques de distribution, ainsi que autour des surfaces des patins. La pompe doit fournir un travail supplémentaire pour compenser ce débit perdu, consommant ainsi de la puissance d’entrée sans produire de débit utile. Il s’agit de la notion d’efficacité volumétrique, qui se dégrade avec l’usure des composants.

Le frottement mécanique est le deuxième. Les roulements, les joints d’étanchéité et les surfaces de glissement s’opposent tous au mouvement. Dans une pompe à pistons axiaux bien conçue fonctionnant dans des conditions nominales, les pertes mécaniques sont faibles. Toutefois, à mesure que les joints d’étanchéité s’usent et commencent à entraîner de façon inégale, ou que les roulements subissent des modifications de précharge dues à la contamination, le rendement mécanique diminue discrètement.

La cylindrée variable modifie l’équation

Une pompe à cylindrée fixe alimentant un circuit n’ayant besoin du débit maximal que 20 % du temps gaspille de l’énergie pendant les 80 % restants. Le débit excédentaire est évacué vers le réservoir via la valve de sécurité, transformant ainsi l’énergie hydraulique en chaleur. Les pompes axiales à pistons à cylindrée variable équipées de compensateurs pression-débit éliminent presque entièrement ce gaspillage. Dans des cycles de service réels comportant des charges mixtes, les économies d’énergie par rapport aux circuits à cylindrée fixe se situent couramment entre 30 et 50 % — un gain significatif à toute échelle d’exploitation.

La détection de charge pousse la démarche plus loin

La commande à détection de charge lit en continu la pression de charge la plus élevée appliquée aux actionneurs et commande la pompe afin de maintenir la pression du système juste au-dessus de ce niveau, suffisamment pour assurer le mouvement — généralement avec une marge de 20 à 25 bar. Les pertes en mode veille chutent alors quasiment à zéro. Dans les applications mobiles de pompes hydrauliques sur les pelles mécaniques et les chariots élévateurs télescopiques, la détection de charge est devenue standard précisément parce que l’efficacité énergétique constitue un facteur différenciant sur le plan commercial.

Pompes électrohydrauliques pour procédés programmables

Associer un moteur à vitesse variable à une pompe hydraulique — configuration dite de pompe électrohydraulique — est désormais courant dans les applications de moulage par injection, de coulée sous pression et de presse, où le cycle de fonctionnement est répétitif et où le contrôle de la vitesse apporte une valeur ajoutée au procédé, allant au-delà d’une simple économie d’énergie. Ces systèmes permettent une réduction de la consommation d’énergie de 40 à 60 % et offrent une meilleure reproductibilité de la pression que les circuits régulés par étranglement de vanne.

L'état des joints d'étanchéité influence directement les gains d'efficacité offerts par ces technologies. Des joints usés augmentent les fuites internes et compromettent l'efficacité des systèmes de commande sophistiqués. Les kits de joints HOVOO / HOUFU permettent de maintenir votre pompe aux jeux prévus lors de sa conception. Découvrez notre gamme sur hovooseal.com.

Source : www.hovooseal.com