Almacenamiento de energía hidráulica: cómo los acumuladores almacenan y liberan energía en los sistemas hidráulicos

Donde el almacenamiento de energía hidráulica ofrece el mayor valor

El almacenamiento de energía hidráulica aparece en casi todas las industrias que utilizan hidráulica, pero el valor es mayor donde el ciclo de trabajo es desigual. en equipos industriales , los acumuladores absorben los picos de presión causados por el cambio de válvulas direccionales y proporcionan flujo adicional cuando un cilindro acelera una masa pesada. en sistemas de energía eólica , los acumuladores hidráulicos almacenan energía para ajustar el paso de las palas cuando la válvula de control exige un flujo muy breve pero intenso. en plantas petroquímicas , los acumuladores cargados de gas mantienen las válvulas críticas a prueba de fallas en ausencia de energía eléctrica, y debido a que estas aplicaciones están relacionadas con la seguridad, los diseños certificados y la fabricación rastreable importan más que el precio.

Hay cuatro patrones de aplicación comunes en los que el almacenamiento de energía hidráulica se mide financieramente. La primera es la absorción de impulsos: el acumulador suaviza las fluctuaciones de presión causadas por las ondulaciones de la bomba o el cierre repentino de la válvula, lo que prolonga la vida útil de la manguera y reduce el ruido. El segundo es la compensación de fugas: un cilindro que mantiene una carga durante un período prolongado pierde pequeñas cantidades de aceite a través de los sellos y el acumulador repone el volumen sin hacer funcionar la bomba continuamente. La tercera es la potencia auxiliar: el acumulador impulsa un recorrido rápido o una carrera de sujeción, lo que permite tiempos de ciclo más rápidos. El cuarto es la operación de emergencia: la energía almacenada garantiza un movimiento definido (cerrar una válvula, levantar un freno o retraer un cilindro) si falla la fuente de alimentación principal.

Cada patrón tiene una entrada de tamaño diferente. La absorción de impulsos está diseñada en función de la amplitud de la fluctuación de la presión y el volumen de aceite atrapado. La compensación de fugas se diseña en torno a la tasa de fuga multiplicada por el tiempo de permanencia. La energía auxiliar se diseña en torno al volumen de aceite requerido por carrera, mientras que la operación de emergencia generalmente sigue un tiempo de respuesta requerido bajo una caída de presión fija. Si aplica la condición de contorno correcta, el tamaño del acumulador se convierte en un resultado de cálculo; de lo contrario, sigue siendo una suposición que sólo puede corregirse después de que la máquina ya esté funcionando.