Elemente - Einfuhrung in die Olhydraulik - page 181

elektrische Heizkörper, ähnlich den bekannten Haushaltstauchsiedern, eingesetzt,
jedoch mit geringerer flächenbezogener Heizleistung. Diese darf bei Mineralöl
wegen des mäßigen Wärmeübergangs etwa 20 kW/m 2 nicht überschreiten (gegen-
über 70 bis 90 kW/m 2 bei Wasser). Andernfalls ist durch örtliche Ölüberhitzung
beschleunigte Ölalterung zu erwarten.
6.6.2 Kühler
Wärmeanfall und Wärmeabfuhr in hydraulischen Anlagen. Der Wärmeanfall
entspricht den Energieverlusten der Anlage. Reichen zur Abfuhr der Ölbehälter
die Rohrleitungen und die übrigen Anlagenkomponenten nicht aus, so ist ein Küh-
ler erforderlich. Zum Grundverständnis sei ein wichtiges Modellgesetz erwähnt:
Die Leistung einer Anlage steigt etwa mit der 3. Potenz des Vergrößerungsmaß-
stabes - damit näherungsweise auch die Verluste. Die für die Wärmeabfuhr maß-
gebliche Oberfläche aller Elemente steigt dagegen nur quadratisch. Dieses bedeu-
tet, dass kleine Anlagen oft ohne Kühler auskommen, große aber eher nicht. Wenn
man stark kühlen muss, belastet das die Wirtschaftlichkeit auf vierfache Weise:
- große Kühler sind teuer (Investitionskosten)
- hohe Verluste bedingen eine große Pumpe (Investitionskosten)
- hohe Verluste erfordern mehr Eingangsenergie (Betriebskosten)
- hohe Verluste bedingen mehr Kühlmittel (Betriebskosten).
In manchen Fällen nutzt man allerdings die anfallende Wärmeenergie, so z. B. bei
Hydrauliksystemen von Großflugzeugen zur Vorwärmung des Kraftstoffs für die
Triebwerke.
Diese Gesichtspunkte zeigen, dass es sich lohnt, den Anlagenwirkungsgrad gezielt
zu optimieren und ggf. eine nützliche Wärmeverwendung anzustreben. Der Ver-
lustgrad (Verluste/Eingangsleistung) beträgt für Nennleistung
- 100% für Anlagen, die keine Ausgangsleistung haben (z. B. Hydropulsmaschi-
nen zur dynamischen Belastung von Werkstoffproben oder Bauteilen)
- etwa 30 bis 50% für Anlagen mit Drosselsteuerungen
- etwa 20% für energetisch sehr gut ausgelegte Anlagen mit rein volumetrischen
(statt drosselnden) Steuerungen (z. B. hydrostatische Fahrantriebe).
Für den Kühler ist nur ein Teil dieser Werte anzusetzen. Für Baumaschinen mit
rein hydrostatischen Antrieben und überwiegenden Droselsteuerungen gilt z. B.
der Faustwert: Kühlernennleistung § 30% der Motornennleistung.
Kühler-Bauarten. Man teilt die Konzepte ein in:
- Öl-Luft-Kühler
- Öl-Wasser-Kühler.