Hydrauliska system används i allt från entreprenadmaskiner till industriella applikationer. Samtidigt går en stor del av energin i dessa system förlorad i form av tryckfall och värme. En ny generation komponenter försöker nu ta tillvara denna energi. Ett exempel är den hydrauliska ventiltekniken Energen, som kan generera elektricitet direkt från hydraulflödet.
Återvinning av energi i hydraulik
I många hydrauliska system uppstår energi som inte tas tillvara. När olja återgår till tanken via returledningen finns ofta ett tryckfall som i praktiken innebär bortslösad energi. Tekniken bakom Energen bygger på att denna energi istället omvandlas till elektrisk kraft.
Ventilen är konstruerad som en patronventil med integrerad generator, vilket gör att hydraulisk energi kan omvandlas till elektricitet direkt i ventilen. Generatorn drivs av flödet i systemet och kan producera elektrisk effekt för olika typer av elektriska komponenter i maskinen. ()
Så fungerar tekniken
Principen bakom tekniken är relativt enkel:
-
Hydraulolja passerar genom ventilen.
-
Flödet driver en liten turbin inne i ventilen.
-
Turbinen driver en generator.
-
Generatorn producerar elektrisk energi.
Denna energi kan sedan användas till exempelvis sensorer, ventilstyrning, kommunikationssystem eller laddning av batterier i maskinen. ()
I praktiken fungerar ventilen alltså som en mikrogenerator i hydrauliksystemet.
Effekt och tekniska data
Energin som genereras är inte avsedd att ersätta maskinens huvudgenerator. Däremot kan den fungera som en lokal strömkälla.
Typiska prestandadata inkluderar:
-
Effekt: upp till cirka 40 W
-
Ström: upp till 3 A
-
Flöde: upp till 200 l/min
-
Installation: standard T-16A patronventil-kavitet
Det gör att ventilen kan integreras i befintliga hydrauliska system eller i nya konstruktioner utan större förändringar i systemdesignen. ()
Möjliga användningsområden
Tekniken kan vara särskilt intressant i applikationer där elektrisk effekt behövs lokalt i systemet.
Exempel på användningsområden:
-
mobila entreprenadmaskiner
-
hydrauliska redskap och tillbehör
-
system med sensorer och IoT-lösningar
-
fjärrövervakning av hydrauliksystem
-
applikationer där kabeldragning är svår eller riskfylld
I vissa fall kan tekniken även användas för att ta tillvara energi vid rörelser där bromsning redan sker, exempelvis när en last sänks i ett hydraulsystem. ()
Del av en större trend inom hydraulik
Elektrifiering är en tydlig trend inom mobil hydraulik och industriella system. Samtidigt fortsätter hydraulik att vara en central teknik för kraftöverföring. Lösningar som kan kombinera hydraulik och elektrisk funktionalitet blir därför allt mer intressanta.
Energiåtervinning i hydrauliksystem är ett exempel på hur teknikutvecklingen försöker minska energiförluster och samtidigt skapa nya funktioner i maskiner och utrustning. Tekniken visar hur även relativt små komponenter kan bidra till effektivare och mer intelligenta system.
Sammanfattning
Hydrauliska system har länge haft begränsade möjligheter att ta tillvara energi från returflöden. Med ventiler som Energen blir det möjligt att omvandla delar av denna energi till elektricitet.
Resultatet är en kompakt lösning som kan generera lokal elektrisk effekt utan externa generatorer eller kablage. I takt med att maskiner blir mer digitaliserade och sensorbaserade kan denna typ av teknik få en allt större roll i framtidens hydrauliksystem.
