Le Keestrack K5e traite environ 10.000 t/an en fonctionnement entièrement électrique sur le chantier du département des routes et du génie civil Park og Vej de la municipalité de Frederikshavn.

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10-10-2019

Keestrack K5e à Frederikshavn – Une durabilité constante

L’année dernière, le département de génie civil de la municipalité danoise de Frederikshavn a remplacé un crible à tambour mobile pour le traitement du sol par un scalpeur diesel-électrique Keestrack K5e avec option plug-in entièrement électrique. Outre les avantages techniques, la grande flexibilité et le bilan tout aussi positif pour l’environnement que pour les coûts d’exploitation ont fait la différence.

Le port danois de Frederikshavn est situé dans la région du nord-est de Nordjylland et est le siège administratif de la municipalité du même nom, qui s’étend sur environ 85 kilomètres le long de la côte baltique vers Skagen. C’est la municipalité la plus au nord du Danemark où se rejoignent la mer du Nord et la mer Baltique. Le département route et génie civil Park og Vej est responsable de l’infrastructure routière municipale – environ 1000 km de routes et 300 km de routes non revêtues – et est organisé comme une entreprise municipale, comme tous les autres services publics : les secteurs de l’eau, de l’énergie et des déchets.

Outre l’entretien et la construction du réseau routier, le recyclage des déchets de construction et d’excavation est l’une des tâches des quelque 130 employés du département. Avec les matières non contaminées et contaminées provenant de fournisseurs privés et commerciaux, le débit annuel du chantier central de recyclage de Frederikshavn et de l’autre point de collecte de Skagen atteint 15.000 à 20.000 tonnes, selon Gert Christensen, chef d’équipe responsable des technologies d’application et du parc matériel chez Park og Vej.

Les gravats de construction minéraux grossiers (> 20 mm) sont stockés temporairement sur leur chantier central et sont traités régulièrement par un entrepreneur en concassage. Chaque année, 10.000 tonnes de terre et de déblais sont traitées à l’aide de leur propre technologie de traitement. Un crible à tambour mobile de 6 x 2 m était utilisé jusqu’à l’année dernière, mais il ne suffisait plus pour les exigences importantes : “Particulièrement dans le traitement des sols contenant de grandes quantités d’herbe et de racines, où nous devons séparer le plus possible la végétation des résidus du sol avant le compostage, l’efficacité de notre crible à tambour était trop faible,” Gert Christensen explique ainsi le passage à une technologie de criblage horizontal.

Des critères écologiques ont aussi influencé la décision de choisir le scalpeur mobile Keestrack K5e. “La municipalité de Frederikshavn s’est engagée à protéger l’environnement. Quand nous investissons dans de nouvelles installations ou de nouveaux équipements, nous devons donc évaluer avant tout l’impact sur l’environnement et analyser l’efficacité énergétique, en plus des exigences techniques.” selon Gert Christensen. Park og Vej a opté presque immédiatement pour un concept d’entraînement électrique, mais ne voulait pas renoncer à la flexibilité d’une installation mobile, afin que l’équipement reste polyvalent et puisse travailler sur leur chantier central, les dépôts décentralisés ou sur site sur de grands chantiers de construction.

L’alimentation électrique stationnaire est assurée par une connexion de 125 A sur le site central de criblage.

 

“Nous avons testé une large gamme d’offres sur le marché – le concept plug-in entièrement hybride diesel-électrique de Keestrack nous a semblé le plus mature. Ici, non seulement un moteur supplémentaire a été intégré, mais l’ensemble du processus a été électrifié de manière très réfléchie. En mode entièrement électrique, toutes les fonctions du système sont disponibles sans aucune limitation de performance ou de fonctionnement. En mode diesel conventionnel, nous bénéficions de l’indépendance du crible monté sur chenilles avec une consommation de carburant plus faible et des émissions considérablement réduites.”

Solutions électriques flexibles

Avec un poids d’environ 30 tonnes, la série K5 / K5e représente le “milieu de gamme” du programme de scalpeurs de Keestrack, composé de 6 modèles. Un vaste choix de tamis de crible pour le crible à deux étages de 5000 x 1500 mm (surface de crible réelle de 7,5 / 6,75 m²) et l’angle de criblage réglable hydrauliquement garantissent une large gamme d’applications – du scalpage très efficace de roches au traitement du sol avec une capacité allant jusqu’à 450 t/h, du criblage des déchets de construction à la production de produits finis commercialisables en trois fractions. Comme tous les scalpeurs Keestrack, la série K5 est optimisée pour le transport : tous les convoyeurs et les autres composants peuvent être repliés hydrauliquement pour un transport surbaissé (largeur de transport de 2.600 mm) – sur site, la machine sans pieds de support est rapidement opérationnelle.

L’alimentateur à tablier très résistant et l’entraînement de crible figurent parmi les quelques consommateurs hydrauliques sur le Keestrack K5e.

 

Cela s’applique aussi à la version plug-in entièrement hybride du Keestrack K5e. Un poids supplémentaire de moins de 1000 kg par rapport au modèle diesel-hydraulique garantit l’absence de restrictions pour le transport. Au cœur du K5e se trouve le générateur embarqué de 105 kVA, qui est raccordé au moteur diesel et alimente directement tous les consommateurs électriques (moteurs à tambour, équipements auxiliaires, éclairage, etc.). Tous les composants hydrauliques (alimentateur à tablier, entraînement de crible, cylindres de levage et entraînement de chenilles) sont alimentés par une unité centrale de 45 kW se composant d’un moteur électrique et d’un système hydraulique à détection de charge.

Le concept d’entraînement diesel-électrique réduit les pointes de charge qui se produisent généralement dans les systèmes diesel-hydrauliques et contribue largement à la faible consommation de carburant en mode diesel (Ø: 7 – 9 l/h). Il est possible d’améliorer encore cette efficacité en raccordant un équipement en aval via la connexion externe “plug-out” du K5e – par exemple le nouveau convoyeur de mise en stock entièrement automatique S1e, la technologie d’abattement des poussières du programme Keestrack ou un système d’éclairage haute performance.

Un autre point positif de la technologie hautement électrifiée embarquée sur le K5e est la réduction significative de la tuyauterie et des volumes d’huile du système hydraulique embarqué. Une tuyauterie raccourcie d’environ 40 % avec des raccords bien moins soumis à l’usure dans les courbes (en particulier sur les convoyeurs) et un volume d’huile nettement inférieur de 235 litres par rapport à la version purement hydraulique K5 (370 l), ce qui permet de réduire les coûts d’exploitation et les frais de maintenance, ainsi que les risques environnementaux.

Tous les convoyeurs sont entraînés par des moteurs à tambour électrique sans maintenance. Cela permet de raccourcir la longueur de la tuyauterie et réduit le risque de fuite en cours de fonctionnement.

 

Le raccordement du Keestrack K5e au réseau électrique existant, à un générateur autonome ou à la connexion plug-out suffisamment robuste d’un concasseur en amont (valeurs de raccordement : 125 A, 400 V, 50 Hz) est très simple : une fois que l’installation a été positionnée approximativement, le moteur diesel embarqué peut être éteint. Après le branchement de la fiche triphasée, le système de commande Keestrack prend en charge l’ensemble de la gestion de l’énergie. Même sans démarrer le moteur diesel, il est toujours possible de repositionner le cribleur par l’entraînement à chenilles ou d’utiliser les bandes de convoyeur à entraînement hydraulique.

Convaincant dans la pratique

Au mois de décembre de l’année dernière, le revendeur danois de Keestrack TNS Imex de Løgumkloster a livré le K5e à Frederikshavn. Jusqu’à l’installation de l’alimentation électrique sur la station de criblage centrale du chantier de Park og Vej, le K5e fonctionnait avec une alimentation au diesel – depuis le mois de mai, il est uniquement alimenté à l’électricité. En fonctionnement normal, la machine est équipée d’un crible à doigts de 45 mm à l’étage supérieur et d’un tamis à mailles carrées de 20 mm en dessous – pour les matériaux particulièrement difficiles à cribler, comme le sable très pollué des balayeuses de la ville (environ 360 t/an), les opérateurs passent à une maille de 40×40 mm en dessous.

Le système de commande Keestrack assure l’ensemble de la gestion de l’énergie et affiche séparément les heures de service diesel-électrique (“Eh”) ou entièrement électriques (“EL”).

 

Le K5e atteint un rendement de 100 t/h dans le traitement des sols à Frederikshavn. Cette valeur varie en fonction du matériau et surtout de la disponibilité de la chargeuse sur pneus de 4,5 m³ qui est également utilisée pour le chargement des camions. Même dans ce cas, le fonctionnement électrique plug-in est rentable : pas de consommation de diesel au ralenti et pas d’heures de service liées à l’entretien – une fois que le conducteur de la chargeuse sur pneus Peter Bragaard a réglé la “veille” à l’aide de la télécommande radio, l’appareil revient en un tour de main à la vitesse de fonctionnement.

Le responsable technique de Park og Vej Gert Christensen avec le revendeur Keestrack Thomas Sørensen de TNS Imex et l’opérateur de la machine Peter Bragaard (de gauche à droite).

 

Le responsable technique Gert Christensen dispose d’évaluations de la consommation à moyen terme. Il indique une consommation moyenne de carburant de 6,61 l/h en fonctionnement diesel-électrique – une moyenne de 23,15 kWh par heure de service en fonctionnement électrique, qui est documentée séparément par le contrôleur et en option par le système télématique de surveillance à distance par satellite Keestrack-er. Sur la base des prix locaux du carburant et de l’électricité, les économies d’énergie à Frederikshavn atteignent déjà 27% – sans compter la subvention publique accordée au Danemark aux processus de production respectueux de l’environnement.

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