La gestione termica cruciale per sicurezza, prestazioni e durata operativa

Il settore delle macchine per l’edilizia e l’estrazione mineraria sta vivendo una trasformazione radicale.

La spinta verso la riduzione delle emissioni e l’efficienza energetica, unita a normative sempre più stringenti, sta accelerando il passaggio dai tradizionali sistemi diesel a propulsori ibridi e completamente elettrici.

Tuttavia, questa transizione non si limita alla sostituzione di un motore: comporta nuove sfide ingegneristiche, in particolare nel campo della gestione termica.

Perché la gestione termica è cruciale

Nei sistemi elettrificati, componenti come batterie ad alta potenza, motori elettrici e inverter devono lavorare in un intervallo di temperatura molto più ristretto rispetto ai motori diesel.

Se il calore non è gestito in modo efficace, le conseguenze possono essere gravi: riduzione dell’efficienza, degrado prematuro delle batterie e rischio di fuga termica.

A differenza delle applicazioni stazionarie, i macchinari mobili operano in ambienti estremi, soggetti a variazioni imprevedibili di carico e condizioni climatiche.

Per questo motivo, garantire temperature di esercizio ottimali diventa una condizione essenziale per sicurezza, prestazioni e durata operativa.

Le principali sfide dell’elettrificazione fuoristrada e della gestione termica

L’integrazione di sistemi elettrici nei mezzi da costruzione e mineraria porta con sé criticità specifiche:

• Spazio limitato: le macchine sono spesso progettate attorno ai motori diesel, con poco margine per ospitare radiatori, tubazioni, pompe e serbatoi aggiuntivi necessari al raffreddamento delle batterie e dell’elettronica.
• Densità di potenza: i componenti elettrici devono erogare alte prestazioni mantenendo compattezza. Questo rende indispensabile un raffreddamento altamente efficiente.
• Robustezza e durata: i sistemi devono resistere a vibrazioni, polvere, fango, sostanze chimiche e condizioni ambientali estreme.
• Rumore: con la scomparsa dei motori diesel, diventano più evidenti i suoni generati da pompe e ventole. Nei cantieri urbani e nelle miniere sotterranee, la riduzione del rumore operativo è un obiettivo imprescindibile.
• Integrazione semplificata: cresce la domanda di soluzioni “plug-and-play” facili da installare e manutenere, in grado di ridurre i punti di guasto e i costi operativi.

Il raffreddamento delle batterie: cuore della transizione

Le batterie agli ioni di litio, cuore dei sistemi elettrificati, sono sensibili alle variazioni termiche.

Durante attività intensive come perforazione, sollevamento o movimentazione di materiali, il calore si accumula rapidamente. Un sistema di raffreddamento inadeguato porta non solo a cali prestazionali, ma anche a danni permanenti alle celle.

Per questo motivo, le soluzioni più avanzate si basano su circuiti a liquido, capaci di estrarre il calore dalle celle e dagli inverter in maniera uniforme ed efficace. L’efficienza di questi sistemi influisce direttamente sulla durata delle batterie, sul ciclo di lavoro e sulla sicurezza complessiva della macchina.

Le soluzioni Parker Hannifin per la gestione termica ottimale

Parker Hannifin è all’avanguardia nello sviluppo di sistemi di gestione termica pensati per il settore fuoristrada elettrificato. L’azienda propone un portafoglio integrato di soluzioni, tra cui:

• Componenti di raffreddamento ad alte prestazioni: tubi flessibili per elettronica di potenza, scambiatori di calore a liquido e unità di gestione termica compatte.
• Innesti rapidi a tenuta garantita: per collegamenti fluidici veloci, sicuri e senza perdite, fondamentali nelle applicazioni ad alta tensione.
• Sistemi modulari e scalabili: soluzioni integrate per ePTO e funzioni operative elettrificate, adattabili a diverse tipologie di macchine.
• Sicurezza della batteria: valvole di sfiato e guarnizioni ad alte prestazioni che regolano la pressione interna e prevengono le fughe termiche.
• Raffreddamento intelligente ed energeticamente efficiente: sistemi che regolano dinamicamente il flusso d’aria e del refrigerante in base al carico termico reale, ottimizzando i consumi e prolungando l’autonomia delle macchine.

Gestione termica: uno sguardo al futuro

Il futuro dell’elettrificazione fuoristrada sarà definito dalla capacità di mantenere un controllo termico preciso ottimizzando al contempo l’uso dell’energia. L’integrazione di algoritmi intelligenti, strategie di recupero del calore e sistemi di manutenzione predittiva renderà le macchine sempre più efficienti, sicure e sostenibili.

Con le sue soluzioni ingegnerizzate e completamente integrate, Parker Hannifin contribuisce a superare i vincoli di ingombro, a migliorare l’efficienza e ad aumentare la sicurezza operativa.

In un contesto industriale in rapida evoluzione, la gestione termica non è più un aspetto secondario, ma una leva strategica per il successo dell’elettrificazione nei settori minerario ed edilizio.

A cura di: Andreas Lengnowski, Market Development Manager, Cylinder & Accumulator Division Europe (CADE), e Fabian Brücker, Market Development Manager, High Pressure Connectors Europe (HPCE), Parker Hannifin.