Cinque piccole modifiche per aumentare l’efficienza degli impianti

Cinque piccole modifiche per aumentare l’efficienza degli impianti

Il costo energetico per far funzionare un motore elettrico per dieci anni è almeno 30 volte il prezzo di acquisto originale.Poiché il consumo di energia è responsabile della stragrande maggioranza dei costi dell'intera vita, Marek Lukaszczyk del produttore di motori e azionamenti WEG, spiega cinque modi per migliorare l'efficienza energetica del motore.Per fortuna, i cambiamenti in un impianto non devono essere enormi per ottenere risparmi.Molte di queste modifiche funzioneranno con l'impronta e le attrezzature esistenti.

Molti motori elettrici in uso sono a bassa efficienza o non adeguatamente dimensionati per l’applicazione.Entrambi i problemi fanno sì che i motori lavorino più duramente del necessario, utilizzando più energia nel processo.Allo stesso modo, i motori più vecchi potrebbero essere stati riavvolti alcune volte durante la manutenzione, riducendone l’efficienza.

In effetti, si stima che un motore perda dall'1 al 2% di efficienza ogni volta che viene riavvolto.Poiché il consumo di energia rappresenta il 96% del costo totale del ciclo di vita di un motore, pagare un extra per un motore ad alta efficienza si tradurrà in un ritorno sull’investimento per tutta la sua durata.

Ma se il motore funziona, e funziona da decenni, vale la pena aggiornarlo?Con il giusto fornitore di motori, il processo di aggiornamento non presenta interruzioni.Un programma predefinito garantisce che la sostituzione del motore venga effettuata rapidamente e con tempi di fermo minimi.La scelta di impronte standard del settore aiuta a semplificare questo processo, poiché il layout della fabbrica non richiederà modifiche.

Ovviamente, se nella vostra struttura sono presenti centinaia di motori, non è possibile sostituirli in una volta sola.Individua innanzitutto i motori che sono stati sottoposti a riavvolgimento e pianifica un programma di sostituzioni nell'arco di due o tre anni per evitare tempi di fermo significativi.

Sensori di prestazione del motore

Per mantenere i motori in funzione in modo ottimale, i gestori dell'impianto possono installare sensori retrofit.Con parametri importanti come vibrazioni e temperatura monitorati in tempo reale, l'analisi di manutenzione predittiva integrata identificherà i problemi futuri prima del guasto.Con le applicazioni basate su sensori i dati del motore vengono estratti e inviati a uno smartphone o tablet.In Brasile, un impianto di produzione ha implementato questa tecnologia sui motori che azionano quattro macchine identiche a ricircolo d’aria.Quando il team di manutenzione ha ricevuto un avviso relativo a livelli di vibrazione superiori alla soglia accettabile, la loro maggiore vigilanza ha permesso loro di risolvere il problema.

Senza questa intuizione si sarebbe potuta verificare una chiusura imprevista della fabbrica.Ma dove sono i risparmi energetici nello scenario sopra menzionato?In primo luogo, l’aumento delle vibrazioni corrisponde ad un maggiore consumo di energia.Solidi piedini integrati sul motore e una buona rigidità meccanica sono fondamentali per garantire minori vibrazioni.Risolvendo rapidamente le prestazioni non ottimali, lo spreco di energia è stato ridotto al minimo.

In secondo luogo, impedendo la chiusura completa dello stabilimento, non è stato necessario un maggiore fabbisogno energetico per riavviare tutte le macchine.

Installare avviatori statici

Per macchine e motori che non funzionano in modo continuo, i gestori dell'impianto dovrebbero installare soft starter.Questi dispositivi riducono temporaneamente il carico e la coppia nel gruppo propulsore e il picco di corrente elettrica del motore durante l'avviamento.

Pensa a questo come a un semaforo rosso.Anche se potresti premere il piede sull'acceleratore quando il semaforo diventa verde, sai che questo è un modo di guidare inefficiente e meccanicamente stressante, oltre che pericoloso.

Allo stesso modo, per le apparecchiature delle macchine, un avvio più lento utilizza meno energia e comporta una minore sollecitazione meccanica sul motore e sull'albero.Nel corso della vita del motore, un soft starter garantisce risparmi sui costi attribuiti alla riduzione dei costi energetici.Alcuni soft starter dispongono anche di un sistema di ottimizzazione automatica dell'energia integrato.Ideale per applicazioni con compressori, l'avviatore statico valuta i requisiti di carico e si regola di conseguenza per mantenere al minimo il dispendio energetico.

Utilizzare un azionamento a velocità variabile (VSD)

A volte definiti azionamento a frequenza variabile (VFD) o azionamento a inverter, i VSD regolano la velocità di un motore elettrico in base ai requisiti dell'applicazione.Senza questo controllo, il sistema frena semplicemente quando è richiesta meno forza, espellendo l'energia sprecata sotto forma di calore.In un'applicazione con ventola, ad esempio, i VSD riducono il flusso d'aria in base ai requisiti, anziché limitarsi a interromperlo pur rimanendo alla capacità massima.

Combina un VSD con un motore dall'efficienza super-premium e i costi energetici ridotti parleranno da soli.Nelle applicazioni delle torri di raffreddamento, ad esempio, l'utilizzo di un motore super premium W22 IE4 con un VSD HVAC CFW701, se adeguatamente dimensionato, offre una riduzione dei costi energetici fino all'80% e un risparmio medio di acqua del 22%.

Sebbene la normativa attuale stabilisca che i motori IE2 debbano essere utilizzati con un VSD, ciò è stato difficile da applicare in tutto il settore.Questo spiega perché le norme stanno diventando più severe.A partire dal 1 luglio 2021, i motori trifase dovranno soddisfare gli standard IE3, indipendentemente da eventuali aggiunte VSD.

Le modifiche del 2021 mantengono anche i VSD a standard più elevati, assegnando anche a questo gruppo di prodotti la classificazione IE.Dovranno soddisfare uno standard IE2, sebbene un azionamento IE2 non rappresenti l'efficienza equivalente di un motore IE2: si tratta di sistemi di classificazione separati.

Sfruttare appieno i VSD

Installare un VSD è una cosa, sfruttarlo al massimo delle sue potenzialità è un'altra.Molti VSD sono ricchi di funzionalità utili di cui i gestori degli impianti non conoscono l'esistenza.Le applicazioni delle pompe sono un buon esempio.La gestione dei fluidi può essere turbolenta, tra perdite e bassi livelli di fluido, c'è molto che può andare storto.Il controllo integrato consente un utilizzo più efficace dei motori in base alle esigenze di produzione e alla disponibilità del fluido.

Il rilevamento automatico della rottura del tubo nel VSD può identificare le zone di perdita di fluido e regolare di conseguenza le prestazioni del motore.Inoltre, il rilevamento della pompa a secco significa che se il fluido si esaurisce, il motore viene automaticamente disattivato e viene emesso un avviso di pompa a secco.In entrambi i casi, il motore riduce il consumo energetico quando è necessaria meno energia per gestire le risorse disponibili.

Se si utilizzano più motori nell'applicazione della pompa, il controllo della pompa pilota può anche ottimizzare l'uso di motori di dimensioni diverse.Può darsi che la domanda richieda solo un piccolo motore o una combinazione di un motore piccolo e uno grande.Pump Genius offre una maggiore flessibilità per utilizzare il motore di dimensioni ottimali per una determinata portata.

I VSD possono anche eseguire la pulizia automatica della girante del motore, per garantire che la pulizia venga eseguita in modo coerente.Ciò mantiene il motore in condizioni ottimali, con effetti positivi sull'efficienza energetica.

Se non sei disposto a pagare 30 volte il prezzo del motore in bollette energetiche in un decennio, è tempo di apportare alcune di queste modifiche.Non accadranno da un giorno all'altro, ma un piano strategico mirato ai punti critici più inefficienti si tradurrà in vantaggi significativi in ​​termini di efficienza energetica.