SITEC Srl ENERGY SAVING

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1 Risparmio Energetico Scenario ed applicazioni 1

2 Contenuti Lo scenario: il consumo energetico in ambito industriale La riduzione del consumo energetico Argomentazioni tecniche I benefici Le applicazioni: esempi 2

3 Lo scenario In Europa La Commissione Europea stima che nel mercato comune, i siano circa 85 milioni di motori elettrici di potenza che consumano circa il 70% dell energia utilizzata all interno dell industria, che ammonta a TWhnel 2005, pari a 427 m3 di emissioni di CO₂ Senza una corretta regolamentazione, questo numero è destinato a crescere sino a raggiungere i TWh entro il In Italia I consumi energetici riferibili all utilizzo di motori elettrici è stimabile in 123 TWh/anno Di cui almeno il 20% è sprecato utilizzando tecnologie obsolete Se in Italia installassimo la miglioretecnologianell industria utilizzando motori EFF 1 ed inerter Sarebbepossibile risparmiare finoa 20TWh/anno con conseguente riduzionedelleemissionidico₂ dioltre 10Mton/anno 3

4 Il consumo energetico in ambito industriale 4% 22% 74% Consumi elettrici industriali Il 74% dei consumi in bolletta deria dai motori elettrici 0,3% 1,3% Componenti di costo di un motore elettrico Oltre il 98% dei costi associati ad un motore sono rappresentati dai costi di esercizio. 98,4% Fonte: Studi ANIE

5 Possibili interenti Spesso la gestione dell energia elettrica è percepita come oce di costo sulla quale non è possibile interenire. La carenza in azienda di tecnici specializzati nella ricerca di soluzioni per un impiego più razionale dell energia rafforza quanto detto in precedenza. Un uso consapeole dell energia rappresenta inece una era e propria opportunità di risparmio economico, perché significa consumare meno e meglio. Doe è possibile interenire Sostituendo i ecchi Motori con i nuoi ad alta efficienza energetica Installando Inerter per il controllo degli apparati Utilizzando riduttori ad alto rendimento Adottando sistemi di rifasamento Adottando sistemi di Building Automation 5

6 La soluzione Inerter, facilmente installabili sulla linea elettrica del motore, permettono di regolare la elocità del motore in funzione delle esigenze dell impianto fornendo solo l energia necessaria. In genere i sistemi di regolazione della portata (serrande, alole, on/off) sono inefficienti. In tutte quelle applicazioni in cui è necessario regolare la portata in modo permanente o ariabile in funzione del processo La regolazione della portata (la modulazione) iene effettuata ariando il numero di giri del motore e quindi la frequenza dell inerter. Ciò in alternatia all utilizzo di sistemi di parzializzazione di tipo conenzionale e meccanico Ventilatori Parzializzatori in ingresso Smorzatore in uscita Pale a geometria ariabile Serranda di by-pass Pompe Sistemi di strozzamento Valole di bypass Valole di scarico On/Off 6

7 Campi di applicazione POMPE Pompe centrifughe e entilatori Pompe di solleamento Pompe sommerse Pompe su circuiti di produzione dell acqua calda VENTILATORI Ventilatori installati su caldaie Torri di raffreddamento Unità di trattamento aria (UTA): Alimentazione di entilatori in mandata e ripresa dell aria Sistemi di aspirazione / filtrazione aria COMPRESSORI Circuiti di pressurizzazione Compressori per aria / gas ed ossigenatori nel trattamento acque reflue Chiller (compressori frigoriferi): comando di pompe per il circuito di raffreddamento dell acqua 7

8 Argomentazioni tecniche Quali sono le ragioni per cui è possibile risparmiare? Poiché per questi apparati esiste una relazione tra la elocità di rotazione e la potenza assorbita. Legge di affinità: Doe: Q -Portata H -Prealenza Pu -Potenza n -Numero di giri Da queste relazioni è possibile osserare che ad una riduzione del 10% della elocità di rotazione deria una diminuzione del 30% della potenza assorbita e conseguentemente del consumo energetico. Variazione elocità Potenza assorbita -10% -30% 8

9 Risparmio energetico con inerter NOTE: At 50% Speed (Flow) the theoretical Power consumption is only 12.5% of rated. 9

10 Risparmio energetico con inerter L idea: adattare in tempo reale le performance del motore alle necessità della applicazione I risparmi maggiori si posso aere con pompe e entilatori Legge di affinità (la potenza assorbità cubo della elocità) Possibili risparmi anche con compressori, nastri trasportatori L entità del risparmio dipende dalla tipologia di controllo con cui ci si raffronta 120 Power consumption [%] Outlet Damper Inlet Vanes Hydraulic Coupl. Blade Pitch AC DRIVE Fan shaft power Flow rate Performance con Ventilatori Performance con Compressori

11 I Plus in bree Riduzione consumi/costi Maggiore competitiità Minori emissioni di CO 2 Ritorno di immagine 11

12 Vantaggi derianti dall introduzione di Inerter Vantaggi Economici Vantaggi Tecnici Riduzione dei consumi energetici Possibile deduzione di una quota significatia dell inestimento Miglioramento della produttiità dell impianto L inerter è un asset (apparecchiatura std) Possibilità di riadattare l apparecchiatura una olta terminato l utilizzo Lunga ita dell apparecchiatura in quanto esente da usura (>20anni) Ritorno di immagine (in quanto azienda che persegue politiche di riduzione dei consumi e salaguardia ambientale) Rispetto delle direttie ambientali in materia Recepimento anticipato di direttie che dierranno obbligatorie a bree Si eitano inutili sprechi (iene immessa solo la quantità di materiale necessaria al processo) Riduzione dei costi di manutenzione grazie all incremento dell affidabilità del sistema Maggiore flessibilità di utilizzo e di adattamento al processo (L inerter permette la regolazione della elocità del motore) Protezione del motore contro i soraccarichi e lo stallo (tramite l Inerter) Aiamento soft a tutela di cuscinetti e gabbia rotorica con conseguente minore stress per le trasmissione meccaniche (cinghie, pulegge, giunti, catene ecc) Funzionamento del motore garantito da un circuito di comando ridondato Riduzione della turbolenza e della rumorosità nelle condotte Cosφ= 1, ossia nessuna necessità di rifasamento aggiuntio per ridurre la potenza reattia utilizzata 12

13 Minori perdite nell impianto es. pompe Pompa con controllo a Valola Potenza Necessaria 285% 285 % Perdite del Trasformatore Pompa con inerter Potenza Necessaria 160% 160 % Perdite del Trasformatore 281 % 158 % M 265 % Perdite del Motore 152 % Perdite del Drie 160 % Perdite della pompa M 142 % Perdite del Motore 100 % Perdite della alola 100 % Perdite della pompa Potenza Utile Potenza Utile 13

14 Le applicazioni: torretta di raffreddamento In questa applicazione l inerter controlla la elocità di rotazione del entilatore in funzione della temperatura dell acqua di ritorno erso il chiller (in blu nella figura). All aumentare della temperatura dell acqua (sopra la soglia impostata) corrisponde un incremento della elocità del entilatore. 14

15 Le applicazioni: pompaggio acqua In questa applicazione l inerter controlla la pompa in funzione della pressione nella condotta erso le unità di trattamento aria. Ad una diminuzione della pressione nel la condotta corrisponderà un incremento della elocità di rotazione della pompa. 15

16 Le applicazioni: entilatore di estrazione In questa applicazione l inerter controlla un entilatore in funzione della quantità di monossido di carbonio presente nell ambiente (tipicamente un garage) per mantenere tale liello al di sotto della soglia di sicurezza. All aumentare dell attiità nel garage aumenta il liello di CO; in questo caso l inerter risponde incrementando la elocità di rotazione del entilatore. 16

17 Le applicazioni: condizionamento aria In questa applicazione l inerter controlla la elocità di rotazione di un entilatore in funzione della pressione nella condotta per mantenere tale pressione costante. All aumentare della pressione corrisponde una diminuzione della elocità di rotazione del entilatore. 17