L'automazione come fattore di risparmio energetico nel water treatment. Roma, 21 Marzo 2013 Marco Filippis

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1 L'automazione come fattore di risparmio energetico nel water treatment Roma, 21 Marzo 2013 Marco Filippis

2 Il problema del costo di esercizio Il consumo energetico Nazionale è profondamente legato al consumo dei motori elettrici 0,3% 98,4% 1,3% Oltre il 98% dei costi che sono associati al motore derivano da i costi di esercizio acquisto e manutenzione rappresentano i costi meno significativi!

3 Un ciclo virtuoso Per abbattere i consumi energetici bisogna mettere in atto una strategia che contrasti gli sprechi e che riesca a creare un ciclo energetico virtuoso Analisi di identificazione dei risparmi potenziali Efficienza Energetica Monitoraggio continuo e manovre di miglioramento Piano energetico di riduzione dei consumi

4 L importanza del monitoraggio Per avere una misura puntuale dei consumo energetici dell impianto, Omron propone il nuovo KM50-E Un arma in più per chi gestisce l energia, un alleato prezioso per gli Energy Manager

5 L importanza del monitoraggio Semplice da installare e Gestito via Software

6 La figura dell Energy Manager L Energy Manager è una figura che ha acquisito una posizione di rilievo all interno delle realtà aziendali in quanto rappresenta l esperto di gestione dell energia. L EM deve obbligatoriamente coniugare competenze tecniche a competenze gestionali ed ambientali. L EM non deve solo conoscere i vantaggi dell efficienza energetica ed essere informato sulle fonti di energia rinnovabile, ma deve anche conoscere approfonditamente la struttura aziendale e i costi di gestione Gestione completa ed efficace dei potenziali punti da migliorare in azienda!

7 La figura dell Energy Manager E fondamentale comprendere quali siano le competenze fondamentali che l Energy Manager deve possedere: Supportare ed essere supportato dai responsabili di tutte le funzioni aziendali; Conoscere approfonditamente l azienda per cui opera; Poter interpretare gli aspetti gestionali e contabili; Partecipare alle strategie di investimento; Effettuare un analisi tecnica da cui stilare un preventivo di spesa.

8 e parlando di ROI? Uno degli aspetti fondamentali da considerare quando si propone il risparmio energetico in azienda è certamente il payback o ROI (Return Of Investiment), ovvero in quanto tempo il costo sostenuto per l intervento viene ripagato dal risparmio energetico ottenuto. Sotto questo aspetto il mondo industriale è sempre più esigente, infatti molto spesso sono vagliate ipotesi di spesa con un periodo di payback inferiori ai 2 anni

9 e parlando di ROI? Tempo di ritorno investimento (confronto con la vita tecnica) tempo di ritorno investimento [anni] anni vita tecnica investimento [anni] 5 0 Scaldacqua (PdC/Elettrico) Frigoriferi (A++/A) Lavastoviglie (A/B) Lavabiancheria (A+/A) Frigoriferi (A+/A) Interv.Illuminazione: illum.pub. Interv.Illuminazione: industria Automobili - Segmento A Interv.Edifici: Finestre Cogenerazione ORC (industria siderurgica) Caldaia a condensaz. (Milano) PdC (Milano- doppio contat.) Inverter (45 kw) Motori Elettr. IE2/IE1 (15 kw) Tipologia intervento

10 e parlando di ROI? Tempo di ritorno investimento (confronto con la vita tecnica) anni Lavastoviglie (A/B) Lavabiancheria (A+/A) Frigoriferi (A+/A) Motori Elettr. IE2/IE1 (15 kw) Scaldacqua (PdC/Elettrico) Frigoriferi (A++/A) Caldaia a condensaz. (Milano) PdC (Milano - doppio contat.) Inverter (45 kw) Interv.Illuminazione: industria Automobili - Segmento A Interv.Edifici: Finestre Cogenerazione ORC (industria siderurgica) Interv.Illuminazione: illum.pub. Tipologia intervento tempo di ritorno investimento [anni] vita tecnica investimento [anni] Molto spesso, senza le agevolazioni fiscali, alcuni interventi di efficientamento non sono giustificati in quanto il periodo di payback supera la vita utile del prodotto Bisogna fare uno studio di fattibilità preliminare per capire quali sono gli ambiti di intervento e la strategia migliore da adottare

11 Il messaggio di Omron Per aumentare l efficienza energetica nel settore industriale, non bisogna cercare fonti energetiche alternative basta utilizzare in modo performante quello che si ha! +

12 Ma cos è un Inverter? Apparecchiatura elettronica il cui compito è generare un onda sinusoidale a frequenza variabile ed utilizzata principalmente per controllare motori asincroni trifase. Ponte raddrizzatore trifase DC-Bus Ponte di IGBT

13 Vantaggi I vantaggi che un inverter apporta sono molteplici: Usura dei Componenti - gli avvii e gli arresti graduali riducono gli stress sulle parti meccaniche del sistema; Regolazione di velocità possibilità di implementare varie soluzioni progettuali e con la potenza che si adatta alle richieste del sistema; Riduzione della Manutenzione l inverter consente di eliminare le riduzioni meccaniche del sistema decrementando rumorosità e interventi manutentivi; Protezione per il Motore le protezioni interne del drive assicurano un livello superiore di protezione del motore.

14 ed inoltre = L inserimento di un inverter consente di risparmiare soprattutto in applicazioni di movimentazione dei fluidi. I risparmi più significativi si hanno con pompe e ventilatori Esiste una relazione cubica tra potenza assorbita e velocità di rotazione P v 3 (legge di affinità)

15 Settori applicativi Considerando una classica applicazione di movimentazione fluidi si nota come l utilizzo dell inverter sia particolarmente prestante sulle mediobasse frequenze rispetto ad altre metodologie di controllo. Grafico Potenza-Portata per una Pompa Centrifuga

16 Un caso reale Consideriamo il caso reale di applicazione con una pompa centrifuga Diagramma collimare Si confrontano due casi: Controllo con Strozzatura e Controllo con Inverter

17 Un caso reale Pompa Centrifuga Energy Saving = A2-A1 A A1 B A A2 Energia necessaria per muovere il fluido alla portata nominale (nominal operating point) Energia necessaria per muovere il fluido all 80% della portata nominale con valvola di strozzatura

18 Un caso reale Pompa Centrifuga Energy Saving =Asaved A A Asaved B Energia necessaria per muovere il fluido alla portata nominale (nominal operating point) Energia necessaria per muovere il fluido all 80% della portata nominale con inverter

19 Effetti dell inserimento di un drive Il Risparmio Energetico; Il punto di funzionamento nominale della pompa con un numero di giri inferiore praticamente come se si considerasse una pompa più piccola. Isolamento del motore preservato, grazie alla limitazione degli spunti. Riduzione degli stress meccanici;

20 Grazie per l attenzione Roma, 21 Marzo 2013 Marco Filippis