efficacite-energetique

Efficacité Énergétique

Avec la solution Rexroth, 25% d’économie sur la consommation annuelle par rapport à la solution historique

Solution historique : principe

La pompe de transfert assure le re-pompage constant du fluide hydraulique de l‘accumulateur basse pression (BP) dans les accumulateurs haute pression (HP).
En montée, la vanne de montée s‘ouvre et laisse le fluide hydraulique s‘évacuer des accumulateurs HP dans les vérins de presse.

En descente, la vanne de descente s‘ouvre et laisse le fluide hydraulique s‘évacuer des vérins de presse dans l‘accumulateur BP (récupération d‘énergie).

Pour que l‘installation puisse fonctionner, chacune des vannes doit être dimensionnée pour laisser passer le débit nécessaire à la vitesse maximale de la cabine dans le cas individuel le plus critique de perte de charge la plus faible.
Ainsi, la vanne de montée doit permettre ce débit lorsque les cabines sont à pleine charge.
La vanne de descente doit le permettre lorsque les cabines sont à vide.

En conséquence, dans les deux cas de fonctionnement suivants, la vanne permettant de réguler le mouvement doit obligatoirement créer une perte de charge par étranglement du débit qu‘elle laisse s‘écouler (=perte d‘énergie, transformée en chaleur) :

  • montée avec cabines à vide
  • descente avec cabines à pleine charge

Solution implantée : principe

Les unités moteur-pompes sont équipées de pompes à cylindrée variable, capables de générer un débit dans les deux sens, et entrainées par un moteur électrique à vitesse de rotation constante.
Elles sont implantées dans un circuit hydraulique semi-fermé, certaines d‘entre elles étant raccordées aux vérins accumulateurs, d‘autres au réservoir hydraulique. Toutes sont raccordées sur leur autre orifice aux vérins de presse.

En montée, les pompes sont toutes pilotées en inclinaison dans le sens d‘un écoulement des accumulateurs ou du bac hydraulique vers les vérins de presse.
En descente, elles sont simplement pilotées dans le sens inverse, le fluide s‘écoule des vérins de presse vers les accumulateurs ou le bac hydraulique.

Ainsi, c‘est l‘inclinaison de la pompe qui règle la vitesse de déplacement des cabines, et la puissance soutirée au réseau électrique par les moteurs électriques d‘entrainement varie en fonction de la charge à déplacer, c‘est à dire en fonction de la charge en cabine. La charge portée par les vérins accumulateurs, constante, est déterminée quant à elle de manière à limiter les pics de consommation électrique dans les cas de fonctionnement extrême cabines à vide / cabines à pleine charge.

Une illustration exemplaire de la philosophie 4EE de Rexroth

L‘approche énergétique retenue pour la définition du système global conduit à la mise en oeuvre d‘un principe selon lequel il n‘est donc pas nécessaire, contrairement au cas de la solution historique, de systématiquement transformer de l‘énergie en chaleur à travers un organe de régulation pour contrôler la vitesse des cabines („Energy System Design“).

De plus, ce principe permet de tirer bénéfice et d‘optimiser également la récupération d‘énergie lors des phases de descente des cabines („Energy Recovery“).

La poursuite de cette approche laisse apparaitre que les équipements fonctionnels dans les phases de mouvement de cabine peuvent être totalement arrêtés lors des phases d‘arrêt à l‘étage (qui représentent environ 60-70% du temps de cycle), et n‘être mis en marche que pour les phases de mouvement, permettant ainsi de réduire les pertes d‘énergie accessoires („Energy On Demand“).

Enfin, le choix de composants individuels à rendement optimisé, ainsi que le soin particulier apporté à la minimisation des pertes de charge en ligne et à travers les blocs hydrauliques contribuent à augmenter l‘efficacité énergétique de la solution („Efficient Components“).

Conséquences

L‘apport global des différentes particularités énergétiques listées plus haut de la solution implantée a été testé, par comparaison avec la solution historique, de la consommation énergétique globale quotidienne pour un cycle de fonctionnement quotidien typique.

Résultat : la consommation de la solution implantée s‘est avérée être de 25% inférieure à celle de la solution historique.

La solution implantée reste toutefois conforme, dans l‘esprit, à la solution historique :

  • elle se base sur la même architecture de système, mettant en oeuvre les deux vérins de presse, de dimensions inchangées, ainsi que les trois vérins accumulateurs, implantés en lieu et place des vérins accumulateurs historiques,
  • elle permet de retrouver le mouvement de ces trois vérins accumulateurs, dont l‘un n‘était plus fonctionnel selon le dernier principe en oeuvre en 2008,
  • elle redonne aux vérins accumulateurs leur rôle initial de récupération d‘énergie lors des phases de descente et stockage pour les phases de remontée,
  • elle met en oeuvre elle aussi un principe accordant à l‘approche énergétique une place prépondérante, entièrement revisitée à l‘aide des technologies actuelles.
Retour