Segrate 24 giugno 2014 Sytronix – Energy-efficient Hydraulics with Variable-speed Pump Drives Relatori: Angelo Masiero, Product Management Bosch Rexroth Diego Epis, Product Management Bosch Rexroth Contesto globale e contesto locale Segrate 24 giugno 2014 Regolamento Unione Europea 640/2009 + 175 % A partire dal 2015: + 18 % Motori elettrici con potenza compresa fra 7,5 – 375 kW, deve essere in classe energetica IE3 3.339 1. Pompa a velocità fissa + 19 % 3.938 China 1.613 830 3.106 + 109 % 771 9.594 + 274 % 3.495 5.169 4.343 USA Europe India 2. Motore in classe energetica IE2 con azionamento per la variazione di velocità Pompa a velocità variabile Middle east Consumo / TWh 2008 2035 24-06-2014 | DCIT/MKT | © Bosch Rexroth S.p.A. 2014. All rights reserved, also regarding any disposal, exploitation, reproduction, editing, distribution, as well as in the event of applications for industrial property rights. Segrate 24 giugno 2014 Consumo energetico Soluzione Classica: Velocità di rotazione costante Cilindrata pompa fissa Controllo tramite valvola proporzionale Elevate perdita di efficienza alla strozzatura della valvola Surriscaldamento motore a causa della continua rotazione Rendimento complessivo del 30% Esigenza di introdurre soluzione a riparmio energetico 24-06-2014 | DCIT/MKT | © Bosch Rexroth S.p.A. 2014. All rights reserved, also regarding any disposal, exploitation, reproduction, editing, distribution, as well as in the event of applications for industrial property rights. Segrate 24 giugno 2014 Consumo energetico Soluzione SYTRONIX: Velocità di rotazione variabile Cilindrata pompa variabile Rimozione valvola proporzionale Riduzione della velocità di rotazione del motore in condizioni di carico parziale Riduzione della velocità media di rotazione Risparmio di energia fino all’80% rispetto a soluzione standard 24-06-2014 | DCIT/MKT | © Bosch Rexroth S.p.A. 2014. All rights reserved, also regarding any disposal, exploitation, reproduction, editing, distribution, as well as in the event of applications for industrial property rights. Consumo energetico 4 8 3,5 7 Input Power P (kW) Input Power P (kW) Segrate 24 giugno 2014 3 2,5 2 1,5 1 6 4 3 2 1 0 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 Motor speed n (rpm) Assorbimento di potenza del motore elettrico con sistema a pressione costante Fixed displacement pump + VFD 5 0,5 0 Variable displacement pump, n=1500 RPM Variable displacement pump + VFD 0 50 100 150 Pressure p (bar) 200 Assorbimento di potenza per funzionamento a pressione costante cilindrata pompa100cc motore asincrono 40 HP Fonte: Prof. S. Helduser ‘Elektrisch-hydraulische Systemtechnik’, O&P 1/2006 24-06-2014 | DCIT/MKT | © Bosch Rexroth S.p.A. 2014. All rights reserved, also regarding any disposal, exploitation, reproduction, editing, distribution, as well as in the event of applications for industrial property rights. 250 Vantaggi sul costo operativo Segrate 24 giugno 2014 Focus su costo totale: costo iniziale + costo operativo Riducendo al massimo i costi operativi (energia, manutenzione dell’impianto etc.) si ottengono tempi di payback molto ridotti (1 – 3 anni) OEM e cliente finale tendono a condividere gli stessi interessi: Macchinari innovativi, efficienti e solidi Costi operativi ridotti Recupero investimento Cost Euro / kWh Cost Consumo energetico vs tempo BE Standard-Hydraulik Sytronix 0 Year 1 Year 2 Year 3 Year 4 Year 5 Year 6 Year 24-06-2014 | DCIT/MKT | © Bosch Rexroth S.p.A. 2014. All rights reserved, also regarding any disposal, exploitation, reproduction, editing, distribution, as well as in the event of applications for industrial property rights. Segrate 24 giugno 2014 Vantaggi sulla rumorosità Ridurre la velocità di rotazione significa ridurre la rumorosità del sistema Riduzione di rumorosità registrate fino a 20 dB(A) Pompa a cilindrata variabile Operazione a pieno carico -5dB(A) Pompa a pistone assiale 71cc a 50bar 100 l/min 0 l/min 120 l/min 1450 rpm @ 50Hz Operazione a carico parziale -20dB(A) Pompa a cilindrata fissa Pompa ad ingranaggi interni 40cc 50bar 0 l/min (rumore ambientale) Velocità di rotazione [rpm] 75 – 3000 rpm 24-06-2014 | DCIT/MKT | © Bosch Rexroth S.p.A. 2014. All rights reserved, also regarding any disposal, exploitation, reproduction, editing, distribution, as well as in the event of applications for industrial property rights. Sinergia delle soluzioni Segrate 24 giugno 2014 Drive Trasmissione Pompa oleodinamica Motore elettrico a velocità costante _ Densità di potenza e robustezza _ Soluzioni multi-attuatore Oleodinamica classica con/senza valvole Motore / Cilindro _ Densità di potenza e robustezza _ Soluzioni multi-attuatore _ Efficienza energetica _ Silenziosità Sistema Sytronix Trasmissione Azionamento a velocità variabile Motore / Cilindro _ Rumorosità _ Inefficienza energetica Pompa oleodinamica Azionamento a velocità variabile Valvola Proprietà Elettro-meccanica Sistema meccanico Gestibilità Silenziosità Efficienza energetica No soluzioni multi-attuatore Densità di potenza 24-06-2014 | DCIT/MKT | © Bosch Rexroth S.p.A. 2014. All rights reserved, also regarding any disposal, exploitation, reproduction, editing, distribution, as well as in the event of applications for industrial property rights. Segrate 24 giugno 2014 Vantaggi Risparmio energetico Costi operativi ridotti Riduzione della rumorosità Assenza protezioni ausiliari Minori esigenze di raffreddamento Riduzione sistema di raffreddamento Componenti elettrici e oleodinamici standard Alto livello di affidabilità e reperibilità Tecnologia innovativa Rispetto normative Automazione integrata, intelligente e flessibile Monitoraggio macchina, ingegnerizzazione più semplice 24-06-2014 | DCIT/MKT | © Bosch Rexroth S.p.A. 2014. All rights reserved, also regarding any disposal, exploitation, reproduction, editing, distribution, as well as in the event of applications for industrial property rights. Segrate 24 giugno 2014 Portfolio soluzioni Sytronix Variable Speed Pump Drives Set preconfigurati Sytronix FcP Sytronix SvP Pacchetto per pressione costante Pacchetto per controllo di assi • Controllo di pressione e portata • Controllo di pressione e portata • Controllo di forza e velocità • Controllo in posizione Basic dynamic High dynamic Sytronix DFE Pacchetto per il controllo di assi con pompe a cilindrata variabile • Controllo di pressione e portata • Controllo di potenza High dynamic, high power 24-06-2014 | DCIT/MKT | © Bosch Rexroth S.p.A. 2014. All rights reserved, also regarding any disposal, exploitation, reproduction, editing, distribution, as well as in the event of applications for industrial property rights. Segrate 24 giugno 2014 FCP 5010 - Basic performance FcP 5010 Performance Basic dynamics Applicazioni Macchina utensile energy efficient Basic accuracy Funzionalità Controllo pressione Sistema a pressione costante Dinamica di base controllo pressione Controllo flusso Controllo forza Sistema Pressa Controllo velocità P U Controllo posizione Quadranti pressione 3~ 3~ 1 flusso Convertitore di frequenza M ASM Pompa fissa Centralina idraulica Dinamica di base Controllo pressione e controllo flusso 24-06-2014 | DCIT/MKT | © Bosch Rexroth S.p.A. 2014. All rights reserved, also regarding any disposal, exploitation, reproduction, editing, distribution, as well as in the event of applications for industrial property rights. Segrate 24 giugno 2014 SVP 7010 - High performance SvP 7010 Performance high dynamics Piano pressa energy efficient high accuracy Controllo di assi idraulici performance elevate controllo forza controllo velocità controllo posizione controllo sincronismo Funzionalità controllo pressione controllo flusso controllo forza Sistema controllo velocità P s n Quadranti SG pressione 3~ 1 flusso 3 Macchina iniezione plastica U controllo posizione 2 4 Applicazioni M 3~ Servomotore Servodrive Pompa fissa Controllo asse idraulico performance elevate controllo pressione controllo flusso 24-06-2014 | DCIT/MKT | © Bosch Rexroth S.p.A. 2014. All rights reserved, also regarding any disposal, exploitation, reproduction, editing, distribution, as well as in the event of applications for industrial property rights. Segrate 24 giugno 2014 DFE - Advanced performance DFE Performance Advanced dynamics Advanced accuracy Applicazioni 2 circuiti oleodinamici possibili energy efficient Macchina iniezione plastica Funzionalità controllo pressione Controllo asse idraulico performance avanzate controllo pressione controllo flusso controllo flusso controllo forza Sistema controllo velocità P nCMD U Cartiera controllo posizione Quadranti 3~ pressione 2 3~ 1 flusso M ASM Convertitore di frequenza Pompa cilindrata variabile Sistema a pressione costante performance avanzate controllo pressione 24-06-2014 | DCIT/MKT | © Bosch Rexroth S.p.A. 2014. All rights reserved, also regarding any disposal, exploitation, reproduction, editing, distribution, as well as in the event of applications for industrial property rights. Segrate 24 giugno 2014 Success story: Pressa settore plastica Precedente soluzione Idraulica: pompa fissa, valvola per controllo pressione e 2 blocchi di controllo Processo principale Processo secondario (cooling) Consumo energetico 67.000 kWh/a 45.000 kWh/a 112.000 kWh/a Rexroth Sytronix Solution Pompa a giri variabili Recupero energetico tramite azionamento elettrico Servo motore ad elevata efficienza Sytronix SvP 7010 Processo principale Processo secondario (cooling) Consumo energetico Risparmio •Energymix, secondo GEMIS versione 4.2 anno 2004: 0,613 kg CO2/kWh ** Costo energia 0,14 €/KWh inkl. 3,592 ct/KWh EEG, Mix: 80% attivo, 20% Stand-by Riduzione CO2* 53,3 t/a Efficient Components Energy Recovery 17.700 kWh/a 7.300 kWh/a 25.000 kWh/a 87.000 kWh/a 12.180 €/a ** Energy System Design Energy on Demand – 78 % 24-06-2014 | DCIT/MKT | © Bosch Rexroth S.p.A. 2014. 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Segrate 24 giugno 2014 Success story: Pressa idraulica Soluzione precedente Centrale unica con pompa a giri fissi Due blocchi di controllo con valvole Consumo energetico 57.300 kWh/a Soluzione Rexroth Sytronix Due Sytronix SvP 7000 Pompe a cilindrata fissa Controllo senza valvole (tutto gestito da Sytronix) Servo motore ad alta efficienza energetica Consumo energetico 32.700 kWh/a Risparmio 24.600 kWh/a 3.444 €/a ** Riduzione CO2* 15,1 t Energy System Design Efficient Components Energy Recovery Energy on Demand Sytronix SvP 7010 – 43 % Rumore (Picco / Ø) •Energymix, secondo GEMIS versione 4.2 anno 2004: 0,613 kg CO2/kWh ** Costo energia 0,14 €/KWh inkl. 3,592 ct/KWh EEG, Mix: 80% attivo, 20% Stand-by soluzione precedente 87,6 / 74,6 dB(A) soluzione Sytronix 76,3 / 67,6 dB(A) – 11 db 24-06-2014 | DCIT/MKT | © Bosch Rexroth S.p.A. 2014. All rights reserved, also regarding any disposal, exploitation, reproduction, editing, distribution, as well as in the event of applications for industrial property rights. Segrate 24 giugno 2014 Success story: Macchina iniezione plastica Soluzione precedente Idraulica: DFEc pompa cilindrata variabile, motore asincrono, velocità costante Potenza installata: Tempo operativo: Consumo energetico: da 11 kW a 75 kW 24h/240days 28.000 kWh/a Energy System Design Rexroth Sytronix solution Sytronix DFEn 5000 Combinazione con doppia pompa DFEn – pompa a cilindrata variabile e velocità variabile Minore sistema di raffreddamento Rumorosità ridotta Consumo energetico 18.000 kWh/a Risparmio 10.000 kWh/a 1.000 €/a ** Riduzione CO2* 3,9 t/a* Efficient Components Energy Recovery Energy on Demand – 34 % * CO2 Emission: 0,24 kg CO2/kWh ** Base: 0,10 €/KWh 24-06-2014 | DCIT/MKT | © Bosch Rexroth S.p.A. 2014. 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