Danfoss contribue à la 1ère foreuse électrique Fundex

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Hydrauvision, spécialiste en transmission et gestion hydraulique et électrique et sa filiale Fundex Equipment ont électrifié une grosse foreuse, la F4800 de 500 kNm de couple et de 48 m de profondeur de forage. Premier défi à relever, adapter une puissance électrique assez conséquente pour faire tourner sur une journée entière ce type de matériel gourmand en énergie.

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Les engins de chantier du monde entier émettent une quantité énorme équivalente à 400 MT de dioxyde de carbone par an, ce qui équivaut aux émissions annuelles générées par l’aviation internationale. Pour que les chantiers se décarbonisent et atteignent les objectifs de réduction des émissions, les engins de chantier doivent évoluer.

Un design flexible

La F4800E reprend la concept du modèle diesel F4800 de Fundex Equipment, présentant un couple de forage de 500 kNm sur toute la longueur et une consommation d’énergie journalière de 2 000 kWh. Avec une longueur de vrille de 48 mètres, l’électrification de ce modèle est sans précédent, ce qui fait de l’alimentation de la machine le principal défi.

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Pour que la machine soit compatible avec la plupart des chantiers, Fundex a décidé de privilégier une conception flexible, en autorisant la F4800E de passer d’une source d’énergie à l’autre. Les fonction de base, y compris les treuils et les pompes hydrauliques, sont électriques avec des moteurs à aimant permanent et des convertisseurs d’entraînement fournis par Danfoss. La F4800E embarque en plus une batterie d’une capacité de 150 kWh pour l’écrêtement des pointes pendant le fonctionnement normal. En outre, la batterie stocke l’énergie régénérée par les treuils. Cela signifie que la machine peut fonctionner sans aucune émission sur une alimentation électrique externe.

Sachant que tous les chantiers notamment hors villes ne disposent pas de sources d’énergie, Hydrauvision a développé un groupe électrogène à courant continu avec moteur diesel pour compléter la batterie de la machine F4800E de base et éviter les charges de pointe inefficaces, l’écrêtage des pointes servant d’alimentation de secours. Cette configuration maintient les avantages de la machine en matière de développement durable en réduisant la consommation d’énergie de 25 à 40 %, en fonction de l’application.

Ce groupe électrogène peut facilement être déconnecté et remplacé dans un avenir proche par différentes sources d’énergie, telles que l’hydrogène, l’e-méthanol. Le système peut également être connecté directement au réseau électrique.

Haute performance

En se basant sur la machine conventionnelle, mais en remplaçant le groupe motopropulseur diesel par un système entièrement électrique, Hydrauvision explique voir pu améliorer les performances. Cette F4800E spécialement conçue pour les techniques de forage et de battage de pieux, le rendement sur chantier est un critère essentiel. Sur ce point, son couple de forage élevé de 500kNm sur toute la longueur de la tête, sa force d’arrachement maximale de 150 t et un poids d’outil de 40 t garantissent les performances.

Les commandes de la F4800E sont de pus identiques à celles de la machine conventionnelle, ce qui signifie que les opérateurs peuvent facilement passer à la version électrique. Grâce à son moteur électrique, la machine offre également une réduction du bruit de 90 % en fonctionnement par rapport à une machine à moteur diesel, ce qui constitue un avantage précieux pour les travaux en milieu urbain.

Construction plus durable

La collaboration active entre Danfoss Editron et Hydrauvision/Fundex Equipment a permis de mettre sur chenilles cet engin de fondation entièrement électrique. Un premier projet de construction à Rotterdam piloté Heijmans a déjà permis de valider les performances de la machine. Sur ce chantier de bâtiment (Canvas Living), la F4800E a foré plus de 250 pieux de fondation.

En parallèle une autre foreuses est intervenue, une F3500 pour mener des comparaisons avec sa soeur électrique. Alimenté par le système de propulsion électrique d’Hydrauvision et le groupe électrogène à courant continu avec un moteur diesel, le F4800E s’est avéré être une machine solide, robuste et fiable, capable d’égaler les performances des engins de forage conventionnels. Les avantages supplémentaires de la F4800E, à savoir la réduction de la consommation d’énergie et de la pollution sonore, ont également montré que cette machine innovante était un investissement rentable.

Michiel Wondergem, ingénieur en recherche et développement chez Hydrauvision, parle du développement de la F4800E jusqu’à présent: « Cette première mise en service de la F4800E sur le projet Rotterdam est un grand pas vers l’avenir et démontre toutes les opportunités qu’une conception innovante dans l’industrie de la construction. Le développement de la F4800E résulte d’un choix délibéré de repousser les limites par des concepteurs audacieux n’ayant pas peur de s’écarter des chemins existants« .

Antti Väyrynen, directeur Off-Highway de la division Editro de Danfoss, ajoute : « En raison de leur taille et de leur puissance, les engins de forage/battage se positionnaient comme l’une des dernières frontières de l’électrification du secteur de la construction. Avec le succès de ce projet, nous avons franchi cette contrainte, montrant que la transition électrique dans l’industrie de la construction est imparable« .

SPECIFICATIONS F4800E

Projet   The F4800E flly electric large foundation rig
Client Hydrauvision
Pays    Pays-Bas, Europe
Le champ d’application de Danfoss   Soutien technique et fourniture de composants pour une machine à zéro émission avec une flexibilité pour les sources d’énergie et les approvisionnements futurs.
Solution   A fully electric large foundation rig with  flexible design, providing the ability to switch between different energy sources.
Spécificités techniques   Longueur de forage : 48 mètres Moteurs hydrauliques dans la machine de base : 490 kW + 120 kW Batterie : 150 kWh Emissions sonores : 101 dB(a) Couple de forage : 500kNm sur toute la longueur de la tête de forage Force d’arrachement maximale de 150 t et poids de l’outil de 40 tonnes. Moteur à aimant permanent Danfoss Editron. Convertisseurs d’entraînement Danfoss. Pompes hydrauliques Danfoss. Moteurs hydrauliques Danfoss. Vannes proportionnelles Danfoss PVG, y compris les distributeurs électrohydrauliques numériques CANbus Danfoss PLUS+1®. Capteurs d’inclinaison Danfoss PLUS+1®. Afficheurs Danfoss PLUS+1®. Dispositifs rotatifs HMI Danfoss PLUS+1®. Microcontrôleurs de sécurité Danfoss PLUS+1® Passerelle IoT. Danfoss PLUS+1® Logiciel de programmation
Avantages :
Machine de base zéro émission capable de fonctionner en mode entièrement électrique
Possibilité de passer d’une source d’énergie à l’autre pour produire et stocker de l’électricité
Réduction du bruit de 90 % par rapport à la machine fonctionnant au diesel
Délai de mise sur le marché court.

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