Energia Impianti industriali

Check up energetico: priorità di intervento – aria compressa

Il check up energetico affronta ogni aspetto dei servizi generali e dei sistemi di produzione.

Ogni unità funzionale non viene esaminata per ottenere un unico valore di risparmio energetico, ma vengono elencate le priorità secondo tre categorie principali: i ripristini, le ottimizzazioni e le innovazioni. Questa suddivisione verrà utile nel confronto con il management aziendale per definire gli investimenti, il timing, le azioni immediate e gli aspetti formativi del personale.

Esempio: l’aria compressa

Il settore dell’aria compressa comprende buona parte delle utenze nell’industria, con un peso sui consumi elettrici complessivi che può variare da pochi punti percentuali al 20% ed oltre. L’aria compressa è utilizzata per vari azionamenti ed operazioni (comandi, trasporto, presse, spruzzatori, stampaggio, imbottigliamento, etc).

Gli impianti esistenti sono spesso caratterizzati da prestazioni insoddisfacenti relativamente all’efficienza energetica, con un margine di miglioramento quantificabile fra il 10% ed 40%, per diversi motivi:

  • motori funzionanti a carico parziale per buona parte del tempo di utilizzo,
  • motori a bassa efficienza,
  • perdite sulla rete di distribuzione,
  • errato dimensionamento del gruppo compressore-motore
  • produzione di aria compressa a pressioni più elevati di quelle richieste,
  • usi impropri dell’aria compressa (ad esempio per la produzione di vuoto o per la pulitura quando è possibile ricorrere a metodologie più idonee, l’utilizzo di compressori in luogo di ventilatori, etc).

Una progettazione poco accorta dell’impianto, magari legata ad espansioni o contrazioni della domanda di aria compressa rispetto alla previsione iniziale, può comportare sprechi consistenti per la presenza di uno o più dei difetti menzionati. Attraverso un intervento correttivo è facile conseguire risparmi del 10-20% con tempi di ritorno molto contenuti.

 

La rete di distribuzione può essere migliorata in tre modi fondamentali:

 

  • progettando con perizia i percorsi e le dimensioni delle tubazioni, affinché siano ridotte le perdite di trasporto e quindi la potenza richiesta per i compressori,
  • suddividendola in due o più sottoreti esercite a pressioni diverse qualora il processo produttivo lo consenta, invece di produrre tutta la portata richiesta alla pressione massima,
  • verificando che non siano presenti perdite dovute a fori o tenute non perfette.

Il primo punto è particolarmente importante in fase di realizzazione dell’impianto, o in presenza di ristrutturazioni importanti dello stesso.

La possibilità di realizzare reti distinte operanti a pressioni differenti consente risparmi energetici che possono spaziare mediamente dal 10% al 25% laddove siano presenti azionamenti che lavorino a pressione minore di quella primaria e che assorbano una quota di portata d’aria non trascurabile rispetto alla richiesta a pressione elevata.

Il terzo punto è invece applicabile in tutte le situazioni e può contribuire al conseguimento di risparmi importanti. Può essere utile ricordare in proposito che ad un foro del diametro di un mm è associabile una perdita di portata in volume di circa 1 dm3/s, cui corrisponde una maggiore potenza del compressore di 0,3 kW (numeri che salgono a 10 dm3/s e a 3,3 kW per un diametro di 3 mm). Ad ogni incremento di pressione di 0,1 bar nella rete di distribuzione comporta un aumento del 1% dei consumi, con pressioni di lavoro nell’intorno dei 7 bar.

Per quanto riguarda il gruppo compressore-motore si  ricorda qui che l’azionamento dei motori a velocità variabile e l’adozione di motori ad alta efficienza consentono risparmi energetici nell’ordine del 15-30% e presentano tempi di ritorno degli investimenti molto contenuti.

I maggiori operatori del settore hanno iniziato ad offrire un servizio di fornitura dell’aria compressa negli ultimi anni, in base al quale all’utente viene messa a disposizione una certa portata d’aria a determinate condizioni di pressione, con l’azienda/ESCO che si preoccupa di individuare il modo migliore per produrla e distribuirla. In molte realtà aziendali può risultare una scelta conveniente, specie in mancanza di competenze interne nel campo dell’aria compressa.

 

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