2025-04-10
Combinar um motor elétrico com uma das bombas de deslocamento positivo digital da empresa em uma escavadeira é a maneira mais eficiente de converter a energia da bateria em trabalho hidráulico, de acordo com a nova pesquisa da Danfoss.
O especialista dinamarquês em energia hidrelétrica e eletrificação disse que a combinação pode reduzir a quantidade de energia necessária para operar durante um dia de trabalho típico, resultando em uma redução do tamanho da bateria de quase 25%. A aceitação da Europa falou com Leif Brune, chefe de movimentos digitais da Danfoss Power Solutions, para discutir as implicações desses achados.
As escavadeiras representam 50% de todas as emissões de CO2 de equipamentos de construção, com escavadeiras emitindo apenas 200 megatons por ano. Cerca de 90% das emissões vêm de veículos pesando 10 toneladas ou mais. Enquanto isso, a eficiência das escavadeiras modernas é de apenas 30 %. Cerca de 70% da energia de um motor é perdida como calor no sistema hidráulico.
Em Danfoss, acreditamos que tornar as escavadeiras mais eficientes é o primeiro passo para reduzir a pegada de carbono da indústria da construção. A eficiência do sistema hidráulico e os benefícios do controle de deslocamento digital permitem que as escavadeiras façam a mesma carga de trabalho com um motor menor e menos combustível, ou trabalhem mais com o mesmo motor de tamanho.
Os leitores podem ler o relatório de pesquisa completo. Assim, desenvolvemos um modelo de simulação de uma escavadeira de rastreador de 16 toneladas e calculamos o requisito de energia para um turno típico de oito horas. Ele compara um motor elétrico básico equipado com uma bomba de swashplate convencional a uma escavadeira elétrica equipada com a troca Dextreme.
Os resultados mostram que, dependendo da complexidade do sistema e do ciclo de trabalho, uma redução no consumo de energia de até 24,8% pode ser alcançada. O sistema avançado requer uma bateria de 314 kWh por oito horas de operação em comparação com a bateria base de 418 kWh.
Como essa tecnologia atinge esse nível de economia de energia e como difere das bombas hidráulicas convencionais?
A bomba de deslocamento controlada digitalmente é o componente principal da nossa solução do sistema Danfoss Dextreme lançada recentemente.
Projetado especificamente para escavadeiras médias a grandes, o sistema Dextreme pode aumentar significativamente a eficiência de um sistema de escavadeiras, independentemente da fonte de energia, reduzindo o consumo de energia e maximizando a produtividade.
Com os sistemas Dextreme, nossa prioridade é ajudar nossos clientes a reduzir drasticamente as emissões, reduzir o consumo de energia, aumentar a produtividade e reduzir o custo total da propriedade.
A bomba de pistão controlada digitalmente foi a primeira e continua sendo a única bomba controlada digitalmente para aplicações hidráulicas fora da estrada. É controlado por um controlador digital que ativa cada pistão individualmente, fornecendo resposta de controle rápida e precisa aos requisitos do sistema.
Isso fornece eficiência insuperável com carga total e parcial. Além disso, também pode ser usado como uma bomba de saída múltipla, cada saída é controlada independentemente por um controlador digital.
Embora eu não possa falar com nossas discussões com OEMs específicos, posso dizer que estamos testando a tecnologia com clientes estratégicos no Reino Unido e nos EUA. Além disso, estamos realizando um teste de campo de 12 meses de três escavadeiras de 20 toneladas com um grande operador de pedreira no Reino Unido.
Cada máquina está equipada com um sistema de troca Dextreme, bem como equipamentos de log de dados que permitem comparação direta com uma escavadeira padrão do mesmo modelo.
O primeiro feedback que recebemos foi muito positivo. Os operadores da empresa relatam que as máquinas equipadas com o sistema Dextreme são mais responsivas e produtivas.
Em nosso estudo, combinamos uma bomba de pistão digital com um motor Danfoss Editron e um inversor, resultando em uma economia de energia de 25%. Essa é uma maneira de ser mais eficiente, mas é importante enfatizar que nosso sistema Dextreme é adequado para qualquer tipo de escavadeira: convencional, híbrido ou elétrico.
Com nossa abordagem às soluções de sistema Dextreme, podemos aumentar a produtividade e economizar energia de 15% para 50%.
A configuração mais simples do sistema é o que chamamos de troca Dextreme, que está disponível agora e simplesmente envolve a substituição da bomba hidráulica da escavadeira. Com este sistema, conseguimos reduzir o consumo de combustível e as emissões de CO2 em 15%, reduzindo as principais perdas da bomba.
Dextreme Flex é o próximo passo após a troca, reduzindo o consumo de combustível e as emissões em 30%. O sistema possui uma saída de fluxo flexível, que reduz bastante as perdas do sistema.
Por fim, prevemos que nosso sistema máximo de Dextreme reduzirá o consumo e as emissões de combustível em 50%. Esse nível de economia pode ser alcançado através da recuperação de energia e controlando a carga hidráulica diretamente da bomba, o que reduz as perdas de estrangulamento na válvula de controle principal.
Em todo o mundo, estamos vendo regulamentos que exigem veículos de emissão baixa ou zero em áreas densamente povoadas.
O sistema Danfoss Dextreme corresponde perfeitamente a essas tendências. Hoje, oferece ganhos de eficiência escaláveis, independentemente da fonte de energia da máquina. Para escavadeiras a diesel, este é um caminho direto para a eletrificação.
A longo prazo, o custo total de propriedade de uma escavadeira equipada com Dextreme será menor que o de um motor a diesel padrão. Além disso, estimamos que o sistema Dextreme pode aumentar a produtividade em até 25%.
O briefing de construção será o único boletim informativo comercial que oferece uma visão verdadeiramente global da indústria da construção.