Elettrico o non elettrico? Questo è il problema. Una tematica che incontra incertezze causate, prima di tutto, dalla scarsa conoscenza delle potenzialità di questo tipo di generazione di potenza.

Le problematiche generali sono chiare: durata della carica delle batterie, rete di alimentazione, autonomia, limiti di utilizzo con masse e potenze elevate senza ricorrere ad alimentazione fissa, flessibilità di utilizzo.

Non è un caso se hanno fatto la loro comparsa mezzi con tecnologia ibrida diesel/elettrico che risolvono in parte le problematiche dimensionali, di potenza installata e di flessibilità operativa; ma è nel settore industriale che questo tipo di applicazione trova il suo habitat naturale, sia per la logistica programmabile sia per la disponibilità di una rete di alimentazione che per le esigenze di operare, spesso, in ambienti chiusi. Anche con macchine che non siano per forza su installazione fissa.

Applicazioni a cui Solmec risponde con una filosofia orientata all’ottimizzazione.

Step by step 

L'azienda di Rovigo ha immesso sul mercato altre due macchine mobili (gommate), dal peso operativo di 12.700 kg (EXP 50ZE) e di 17.200 kg (EXP 5015WW) a funzionamento elettrico di cui la più piccola a batteria e la più grande con alimentazione diretta dalla rete.

Un percorso 'step by step', partito dal basso, che vede oggi sul mercato un material-handler dalle caratteristiche uniche: 24.400 kg di peso operativo, oltre 10 metri di sbraccio e funzionamento a batterie con un'autonomia fra le 8 e le 10 ore di lavoro. Ovviamente a seconda dell'intensità di utilizzo.

Un bel risultato raggiunto grazie all'ottimizzazione e alla razionalizzazione di ogni singolo aspetto dell'EXP 5020ZE. Dall'accumulo dell'energia elettrica, alla sua parziale produzione nel corso del lavoro, al recupero dell'energia idraulica sul sollevamento, alla rapida sostituzione delle batterie in caso di turni di lavoro consecutivi.

Il progetto è stato condotto insieme al partner storico Bosch che, in questo caso, è intervenuto sia con la divisione idraulica Bosch Rexroth che con quella, più conosciuta al grande pubblico, per lo sviluppo di tutta la motorizzazione, la generazione e la gestione dei flussi di elettricità.

Nonostante si parli di un settore di nicchia e di un'azienda conosciuta soprattutto a chi lavora nel settore industriale, i contenuti sono di alto livello, ricchi di spunti e, secondo noi, replicabili su larga scala.
 

Nulla si crea, nulla si distrugge, tutto si trasforma

'Abbiamo lavorato ottimizzando ogni singolo aspetto della macchina' ci spiega l'ing. Riccardo Casarotti, Direttore Tecnico della Solmec e co-titolare insieme alla sorella Claudia e al fratello Carlo 'facendo in modo che il consumo di energia fosse ridotto al minimo. Abbiamo quindi capito che non bastava intervenire sulla parte elettrica, per quanto fondamentale, ma che anche l'idraulica doveva collaborare per raggiungere gli obiettivi di abbassamento dei consumi".

L'EXP 5020ZE affronta il suo compito con armi molto intelligenti; con il motore elettrico della torretta che provvede anche a generare elettricità in fase di frenata della rotazione. E sappiamo tutti quanto i material-handler utilizzino questa funzione.

Con il sistema Load Energy Saving System che agisce sui cilindri di sollevamento e sostiene i pesi passivi (tutto il braccio e le attrezzature portate) grazie a un accumulatore idropneumatico.

Con la gestione elettronica del motore elettrico e dell'idraulica di lavoro grazie alle 4 modalità di potenza assorbita: Power, Normal, Eco e Fine. Modalità chehe permettono di adattarsi in modo dinamico al tipo di lavoro che si sta eseguendo.

'Il nostro target è ovviamente rivolto alle aziende con applicazioni tipicamente da interno' ci spiega Riccardo Casarotti 'ma l'EXP 5020ZE è decisamente adatto anche a quei contesti 'misti' o laddove sia necessario abbattere rumori ed emissioni. Teniamo conto che è una macchina che si può usare in moltissimi ambiti e non solo nell'industria pesante'.
 

Nato per tutto il mercato

Il Solmec EXP 5020ZE non è un adattamento di una macchina esistente, ma un material handler nato per portare l'impiego 'full-electric' in una fascia di peso produttiva e di ampia domanda.

'Con questa macchina intendiamo allargare il concetto dell'elettrico sganciato dalla rete anche nelle realtà con produzioni impegnative e con materiali pesanti' Riccardo Casarotti ci tiene a sottolineare questo aspetto fondamentale. E continua 'In Solmec lavoriamo con macchine a funzionamento elettrico da lungo tempo. Anche e soprattutto nelle postazioni fisse. Si tratta quindi di una competenza specifica che ormai possediamo'.

'Questo progetto è qualcosa di molto diverso: qui si parla di una macchina che lavora con l'elettricità, che non è legata a postazioni fisse o a reti distributive e che sopporta lunghi turni di lavoro in una classe di peso che rappresenta una buona fetta di mercato'.

'Abbiamo lavorato anche sulla rapida sostituzione del pacco batterie, scegliendo la strada di un design funzionale' continua l'ing. Casarotti 'per consentire di operare anche su più turni consecutivi'.

Il motore elettrico trifase eroga 40 kW, con regime massimo di rotazione di 2.300 giri/min e una coppia massima di 300 Nm. Una potenza più che dimezzata rispetto alla omologa versione a gasolio dell'EXP 5020 che è di 90 kW. (qui il confronto tra EXP 5020ZE ed EXP 5020), ma siamo alla presenza di un motore elettrico che, come sappiamo, fornisce coppia in modo immediato. Non solo.

Il recupero ottimizzato di energia concorre a ridurre le potenze e le portate.

Ottimizzare conviene

Il funzionamento è elettrico, ma l’ottimizzazione investe ogni aspetto dell’EXP 5020ZE; il recupero di energia idraulica tramite l’accumulatore idropneumatico (LESS) interviene sul sollevamento che, in un material handler, è la funzione più pesante. Di fatto il peso del braccio è ‘neutralizzato’ andando a sgravare l’impianto idraulico da questo impegno.

L’impiego di un motore di rotazione elettrico non solo ottimizza la funzionalità classica dei material handler che, per loro natura, necessitano di una immediata ed elevata coppia di rotazione, ma produce anche energia elettrica in fase di rallentamento (KERS) (per approfondire ecco il nostro articolo su KERS e LESS). Energia che viene immagazzinata e contribuisce a una maggiore durata della carica delle batterie.

L’ultimo asso nella manica è la gestione del motore elettrico con, tra le quattro modalità, la ECO che varia in continuo la potenza, adattandosi alle reali esigenze idrauliche della macchina e utilizzando solo la corrente elettrica effettivamente necessaria. Portafogli e ambiente ringraziano.