Jim Hennen, Sr. Product Development Manager,는 하이브리드 HPU 기술과 그 혜택을 극대화하는 방법에 대해 설명합니다.
Q: MTS가 새로운 하이브리드 유압 발전 방식을 도입한 이유는 무엇인가요?
A: 특허받은 하이브리드 기술을 사용하여, 새로운 MTS SilentFlo™ 525 유압 파워 유닛(HPU)은 이전의 HPU보다 에너지 사용을 35% 이상 절감할 수 있습니다. 이 중요한 에너지 절감은 비용을 낮추고 실험실들이 탈탄소 목표를 달성하는 데 도움이 됩니다.
Q: 하이브리드 HPU 에너지 효율성을 뒷받침하는 데이터는 무엇인가요?
A: MTS는 디지털 변위 펌프(DDP) 기술에 대해 10년간의 철저한 기술 연구를 수행했습니다. 우리는 MTS SilentFlo HPU를 고객들이 사용하는 방식과 동일하게 우리 시설에서 여러 개의 파일럿 하이브리드 HPU를 제작하고 커미셔닝했습니다. 적절한 제어 방법, 알고리즘, 설계 구성을 통해 하이브리드 HPU는 모듈의 on/off 단계를 최대 효율로 관리하면서 유휴 모드의 비효율성을 최소화할 수 있음을 발견했습니다.
우리는 MTS 모델 329 도로 시뮬레이터를 사용하여 특정 반복 구동 파일을 실행하며 에너지 효율성 연구를 수행했습니다. 첫 번째로는 swash plate 펌프만 사용하는 HPU로 전원을 공급했습니다. 테스트를 반복하여 DDP만 사용하는 다른 HPU로 전원을 공급했습니다. DDP HPU는 동일한 유량 요구를 생성하는 데 필요한 전력 에너지가 37.5% 적었습니다.
1년 동안의 공장 운영에서 각 HPU의 일일 에너지 효율성은 하루 총 유량과 소비된 전기 KW에 대한 함수로 측정되어 그래프화되었습니다. 데이터는 DDP HPU가 매우 변동성이 크고 무작위적인 유량 요구에 대해 전체 1년 동안 35% 이상 더 효율적임을 보여주었습니다. 이 분석은 냉각 비용 절감에 따른 추가적인 절감 효과를 고려하지 않았습니다. 지역 유틸리티 회사의 독립적인 에너지 감사 결과 상당한 에너지 리베이트가 제공되었습니다.
Q: DDP와 swash plate 모듈의 혼합 비율을 결정할 때 고려해야 할 요소는 무엇인가요?
A: 최소 비율(DDP와 swash)의 경우 유휴 모드 혜택을 제공하려는지, 아니면 시스템 작업 전반에 걸쳐 최대 혜택을 극대화하려는지에 따라 달라집니다. 즉, 유휴 상태에서 풀 파워 요구까지의 운영을 최적화하려면 최적 비율을 선택해야 합니다.
Q: 최소 DDP 모듈 수는 얼마나 필요하나요?
A: 유압 파워 시스템에 최소 두 개의 DDP 모듈을 배치하면 60GPM까지의 유휴 흐름을 관리할 수 있으며, 두 DDP 간의 마모 시간을 균형 있게 분배할 수 있습니다. 최적의 설정을 위해서는 스텝 흐름 요구를 충족할 만큼의 흐름이 필요한지 고려해야 하며, swash 모듈이 효과적으로 켜지고 꺼질 수 있도록 하고, 흐름을 소비하는 테스트 장비의 요구를 방해하지 않도록 해야 합니다. 여기서의 규칙은 6베이 HPU당 최소 두 개의 DDP를 사용하는 것입니다. 그 이유는 간단합니다. 효과적인 요청-수행 모듈 스케줄링을 위한 버퍼는 일반적으로 전체 흐름 용량의 1/3이기 때문입니다. 따라서 1/3의 모듈이 DDP여야 시작점으로 적당합니다. 물론 DDP 모듈을 더 많이 사용할수록 시스템 전체의 효율성이 높아집니다.
Q: 하이브리드 HPU의 효율성을 극대화하려면 어떻게 해야 하나요?
A: swash plate 펌프 모듈을 약간 더 높은 목표 압력으로 설정하고, 용량 요구가 사용 가능한 DDP 모듈이 제공할 수 있는 양을 초과할 때만 이를 켭니다. 이 설정은 swash 모듈을 최대 변위 상태로 작동시켜 가장 효율적으로 만듭니다. 이 경우, swash 모듈은 꺼져 있거나 실행 시 전체 변위를 향해 이동하고 있습니다. 전체 모듈 효율성은 주로 작동 중인 모듈 효율성의 평균값으로, 유압 파워 시스템에서 꺼져 있는 모든 모듈은 제외됩니다.
