COLOSIO PRESENTA LA NUOVA PRESSA A RISPARMIO ENERGETICO

Transcript

1 COLOSIO PRESENTA LA NUOVA PRESSA A RISPARMIO ENERGETICO L esigenza di abbassare drasticamente i costi produttivi per rimanere competitivi sul mercato globale e la necessità di ridurre l impatto ambientale delle attività produttive sono due temi di grande attualità, per il cui studio e realizzazione le aziende impiegano rilevanti risorse sia in termini del tempo dedicato allo studio di soluzioni adeguate, sia in termini economici, con investimenti in infrastrutture dedicate. Spesso però, l attenzione verso l ambiente si traduce in spese dirette, per impianti, ed indirette (ad esempio per l attuazione di particolari procedure di selezione degli scarti) e ciò instaura la percezione che le due strategie siano antitetiche. Con l introduzione del sistema di risparmio energetico Green Line, Colosio s.r.l., forte di un esperienza quarantennale, ha realizzato un sistema che garantisce un risparmio energetico concreto nell esercizio della macchina di pressofusione, con impatto positivo diretto sui costi di acquisto della energia elettrica. Questo si realizza nel modo concettualmente più logico: si evita di generare pressione nel circuito idraulico nelle fasi in cui questa non serve e in una macchina tradizionale verrebbe solamente mandata a scarico. Ed inoltre, si riduce il surriscaldamento del fluido idraulico, abbattendo conseguentemente i consumi per il necessario raffreddamento. La nuova gamma di macchine fornisce, rispetto alle versioni precedenti, concreti benefici dal punto di vista dei costi legati al consumo dell energia elettrica e incrementa l efficienza e la durata del sistema idraulico. Nello specifico i consumi energetici sono ridotti anche del 50%, il che si traduce in minori costi di esercizio e in un ritorno dell investimento nell arco di pochi anni. Per meglio chiarire la genialità della innovazione proposta da Colosio, facciamo una breve descrizione del principio di funzionamento di una macchina di pressofusione. Nella macchina per pressofusione tradizionale, la pressione necessaria a tutti i movimenti idraulici viene generata da una pompa, solitamente a palette a doppio stadio, connessa per mezzo di un

2 giunto elastico ad un motore asincrono a 4 poli in grado di funzionare a 1500 giri/min. La pompa fornisce uno stadio bassa pressione-alta portata e uno stadio alta pressione-bassa portata: al raggiungimento di circa 40 bar, la portata dello stadio bassa pressione viene mandata a scarico, e addirittura a macchina accesa ma che non esegue ripetuti movimenti idraulici, entrambe le portate vengono generate, non utilizzate e di conseguenza mandate a scarico. Ne consegue che: Il motore assorbe corrente dalla linea in maniera continua per erogare la potenza nominale e far ruotare la pompa ad un numero di giri costante per l intero ciclo di stampaggio. Il controllo della pressione si ottiene con valvole d intercettazione che mandano a scarico il fluido idraulico una volta raggiunta la pressione di taratura. La macchina Green Line a risparmio energetico è dotata di un innovativo gruppo motore-pompa costituito da motore sincrono a velocità variabile, controllato da un inverter, e pompa ad ingranaggi interni a cilindrata costante. Il motore attraverso un giunto trasmette la coppia alla pompa, che in questo caso è a singolo stadio e quindi deve essere in grado di generare pressioni e portate diverse in base alle esigenze istantanee di ciascuna fase del ciclo di lavoro. Valori differenti di portata e di pressione si ottengono facendo variare il numero di giri e la regolazione viene controllata da un encoder rotativo integrato direttamente nel sistema. Un sensore di pressione, posizionato in anello chiuso, monitora il valore della pressione nell impianto e determina l aumento o la riduzione dei giri del motore in maniera iterativa. In fase di avviamento il servomotore inizia a far ruotare la pompa ad ingranaggi interni che manda in pressione l impianto. Essendo la portata pressoché costante, il motore è in grado di mantenere la pressione di linea ad un valore prefissato (nel nostro caso 140 bar) anche con un numero di giri inferiore. Nell istante in cui un attuatore interviene, si registra un abbassamento della pressione ed istantaneamente il controllo del sistema incrementa il numero di giri della pompa per ripristinare la pressione di linea. Un inverter di controllo permette di ottenere la regolazione del numero di giri e della pressione in funzione delle istantanee esigenze del processo produttivo in corso. A riposo il servomotore mantiene un regime rotativo basso (40 50 giri/min) e di conseguenza un limitato assorbimento di energia, mentre nelle fasi operative della macchina si registra un incremento del numero di giri e perciò del consumo energetico. La nuova macchina risulta, in questo modo, veloce e tempestiva nello sfruttare le risorse a disposizione solo ed esclusivamente quando è strettamente necessario. Contemporaneamente l impiego di una pompa ad ingranaggi consente di aumentare le prestazioni e diminuire la rumorosità. Il vantaggio della pompa ad ingranaggi, rispetto a quella a palette, è quello di avere una portata pressoché costante al variare della pressione. L assorbimento dell energia elettrica dalla rete è

3 discontinuo e avviene solamente laddove il ciclo produttivo lo richiede, abbattendo così i costi. Il nuovo sistema permette di ridurre sensibilmente i livelli di rumorosità a medio regime, rendendo necessario collocare sul quadro elettrico un segnale luminoso che evidenzi il funzionamento della macchina. Controllando il funzionamento, istante per istante, del motore e modulando l assorbimento energetico si ottiene una diminuzione significativa del trasferimento termico verso il fluido idraulico e di conseguenza un abbattimento dell energia impiegata per il suo raffreddamento. Per quantificare i benefici apportati dal nuovo sistema consideriamo una macchina per pressofusione PFO 560, avente pressione di linea pari a 140 bar. Esecuzione tradizionale Sistema Green Line Motore Asincrono Motore Brushless 37 Potenza di targa (kw) Velocità massima(giri/min) Peso (kg) ,2% Efficienza motore 95% Pompa a doppia cartuccia Pompa a ingranaggi interni Cilindrata (cm3) 100,2 175 Pressione massima (bar) 210 (acqua gli.) 315 (olio min.) 71 Rumorosità (dba) Peso (kg) 42,5 89% Rendimento 93% 1500 costante Velocità di rotazione d esercizio (giri/min) 83% Rendimento totale gruppo motore-pompa 88%

4 I valori dei livelli sonori sono rilevati in camera anecoica secondo le norme ISO-4412, per pompa in versione normale a 140 bar e 1500 giri/min con olio minerale a 22 cst e 50 C. Confronto assorbimento macchina tradizionale macchina a risparmio energetico L analisi è stata effettuata tenendo in costante monitoraggio entrambe le presse per 5 giorni lavorativi composti da 2 turni (16 ore). Al fine di acquisire dati congruenti e confrontabili le due macchine sono state attrezzate con stampi e cicli di lavoro simili. I risultati ottenuti sono riportati nel grafico seguente. I consumi medi giornalieri sono dunque:

5 PFO560 Tradizionale Differenza Consumo giornaliero [kwh] % Volendo quantificare il risparmio energetico che il nuovo sistema è in grado di apportare è stata eseguita una valutazione su un intero anno di lavoro, tenendo conto di 240 giorni lavorativi per 16 ore di lavoro ogni giorno. Il costo dell energia elettrica è stato stimato pari a /kwh. PFO560 Tradizionale % di risparmio Consumo annuo [kwh] % Costo annuo energia [ ] % In base alle misurazioni ed esperienze finora condotte è possibile affermare che l utilizzo del nuovo sistema è in grado di offrire un risparmio energetico dell ordine del 58% con macchina PFO 560 che opera in ciclo automatico per tutta la giornata (16 ore).

6 La percentuale è destinata ad aumentare se nell arco delle ore lavorative sono previste una o più sostituzioni dello stampo e aumenta ulteriormente tanto più durature risultano tali operazioni. Per concludere, se nel consumo di energia complessivo di una fonderia, il consumo rappresentato dalle sole macchine di pressofusione fosse anche solo 15% (essendo il resto attribuibile ad altri utilizzi: uffici, forni, altre attrezzature), non sareste molto contenti di risparmiarne la metà, ovvero il 7,5% della spesa annua totale per l energia elettrica? Per qualsiasi informazione aggiuntiva desideriate, Vi preghiamo di contattare Colosio S.r.l., info@colosipresse.it.