100% elettricità. Efficienza energetica

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1 100% elettricità Efficienza energetica

2 Efficienza energetica Analisi della qualità energetica Protezione carichi Controllo qualità energia v t Gestione carichi non prioritari Gestione carichi su richiesta o per periodi di tempo Energia rinnovabile Rifasamento Regolazione motori Risparmio energetico LOVATO Electric offre una soluzione completa per una gestione razionale del consumo energetico grazie a prodotti in grado di effettuare il monitoraggio della rete e una gestione moderna dei carichi e dei consumi di una installazione. 2

3 Un importante vantaggio competitivo che può contraddistinguere oggi un Azienda sul mercato è la sua capacità di gestire in modo intelligente le risorse energetiche di cui dispone, per ottenere vantaggi significativi in termini di risparmio sui costi di esercizio e contemporaneamente per salvaguardare l ambiente che la circonda. Tali risultati sono frutto di costanti monitoraggi e conseguenti analisi dei dati, che permettono di pianificare azioni atte a ridurre il consumo energetico e garantire, in caso di emergenza, la presenza di una fonte di alimentazione. Ethernet Fieldbus Garanzia presenza energia Gestione della continuità energetica Selezione delle reti o sorgenti elettriche Controllo e analisi + - Risparmio energetico ed alimentazione garantita Vantaggi economici ed ambientali ENERGY Fattura Controllo dei consumi di acqua, gas ed altro Strumenti di misura Analisi Fatturazione e controllo dei consumi energetici Quando l energia è utilizzata Dove l energia è utilizzata 3

4 v Controllo qualità energia t Il monitoraggio della qualità dell energia è finalizzato a: verificare che l energia ricevuta dall Ente erogatore sia conforme ai requisiti minimi per un corretto funzionamento dei propri impianti; controllare la rispondenza ai requisiti della norma EN50160 sulla qualità dell energia; proteggere i carichi da eventuali problemi derivanti dall alimentazione. La norma EN50160 definisce le caratteristiche che le forme d onda di alimentazione devono avere ed in particolare riguarda: i limiti per la variazione della frequenza rispetto al valore nominale; i valori massimi e minimi ammessi per la tensione; i limiti alle variazioni rapide della tensione di alimentazione; gli effetti del flicker, ovvero dell oscillazione del valore efficace della tensione anche se quest ultimo rimane entro i valori minimi e massimi concessi; i buchi di tensione, ovvero la mancanza temporanea dell alimentazione; l asimmetria tra le tensioni delle fasi in caso di sistemi multifase; le tensioni armoniche ed interarmoniche. Prodotti LOVATO Electric DMG... EX... EXP... EX... PMV PMA Funzione Analizzatori e multimetri digitali per: - analisi della forma d onda tensioni - analisi della forma d onda correnti - calcolo della distorsione armonica totale - analisi della singola armonica fino al 63 ordine Espansioni per la registrazione di dati ed eventi relativi alla rete elettrica, con data ed ora Espansioni per la verifica conformità a EN50160, registrazione dati ed eventi con informazioni di data ed ora Espansioni per comunicare i dati rilevati ad un PC (USB, RS232, RS485, Ethernet e Profibus) Relè voltmetrici per la protezione del carico rispetto a problemi di massima tensione, minima tensione, mancanza fase, errata sequenza fasi ed asimmetria Relè amperometrici per la protezione del carico rispetto a problemi di minima e massima corrente e cosfí PMF Relè frequenziometrici per la protezione del carico rispetto a problemi di minima e massima frequenza USB - RS232 Collegamento punto-punto Analizzatori di rete Moduli di espansione RS485 - Ethernet - Profibus Collegamento di rete I parametri sopra indicati possono essere tenuti sotto controllo solo da strumenti dalle elevate potenzialità di calcolo integrati con appositi moduli di espansione. In questi moduli è possibile includere una memoria con orologio datario e generare report dettagliati sulla qualità dell energia elettrica che un impianto riceve. 4

5 Report con grafici e tabelle che descrivono lo stato della rete elettrica tensione DATA INIZIO 26/10/2009 DATA FINE 28/11/2009 SERVIZIO 100% MIN 223 VAC MAX 232 VAC RISULTATO 02/12/ /12/ % 225 VAC 233 VAC FREQUENZA DATA INIZIO 26/10/2009 DATA FINE 28/11/2009 SERVIZIO 100% MIN 49,56 Hz MAX 51,41 Hz RISULTATO 02/12/ /12/ % 49,34 Hz 51,38 Hz FLICKER DATA INIZIO 26/10/2009 DATA FINE 28/11/2009 SERVIZIO 100% Plt 1 (min 95% tempo) 98% RISULTATO 02/12/ /12/ % 94% ERR BUCHI DI TENSIONE DATA INIZIO 26/10/2009 DATA FINE 28/11/2009 SERVIZIO 100% N (<1s) 45 N (>1s) 7 RISULTATO 02/12/ /12/ % 10 2 ASIMMETRIA DATA INIZIO 26/10/2009 DATA FINE 28/11/2009 SERVIZIO 100% MIN 0,10% MAX 0,20% RISULTATO 02/12/ /12/ % 0,11% 0,18% Analisi armonica 12% VAC Tensioni di fase 10% 8% L1 6% L2 4% 2% 0% L3 Analisi armonica t 5

6 Garanzia presenza energia + - Quando è fondamentale garantire la continuità della fornitura elettrica è necessario realizzare un sistema di alimentazione di emergenza che intervenga quando la rete principale non rispetta più i requisiti minimi preimpostati. In questi casi occorrono strumenti in grado di gestire in maniera autonoma il passaggio da una fonte di alimentazione ad un altra, ovvero collegare i carichi alla rete di emergenza quando necessario e ripristinare le connessioni alla rete principale nel momento in cui la criticità si è risolta. Linea 1 Linea 2 Prodotti LOVATO Electric ATL... RGK20 RGK30 Funzione Commutatori di rete automatici per: - monitoraggio della rete principale - avvio del sistema di emergenza - commutazione dei carichi dalla rete principale a quella di emergenza - ripristino della situazione iniziale al termine della criticità Centraline di controllo e protezione motore Commutatori di rete automatici RS232 RS485 RGK40 RGK50 RGAM RGK60 Centraline di controllo e protezione gruppi elettrogeni Centraline di controllo e protezione gruppi elettrogeni con funzione di controllo automatico della rete (AMF) (anche via modem) Collegamento punto-punto Collegamento di rete BCE BF... B... Carica batterie automatici Contattori interbloccati meccanicamente per commutazioni GA... GE... Interruttori sezionatori e commutatori motorizzati I commutatori di rete automatici serie ATL controllano la linea elettrica principale commutando il carico sulla linea secondaria nel momento in cui vengono a mancare i requisiti minimi della principale. Nel caso in cui la linea secondaria sia alimentata da un generatore, i commutatori di rete gestiscono la richiesta di avviamento ed arresto del generatore. Grazie ad apposito software, le misure effettuate su entrambe le linee possono essere disponibili sullo schermo di un PC, con la possibilità di raccogliere dati ed eventi in tabelle stampabili o esportabili nei più comuni formati per PC. E possibile inoltre provvedere alla programmazione di tutti i parametri localmente e anche da remoto grazie al supporto dei modem analogici e GSM. La raffigurazione virtuale del frontale degli strumenti consente all operatore di lavorare su PC come se si trovasse di fronte allo strumento. 6

7 Centraline di controllo e protezione motore Collegamento punto-punto (anche via modem) RS232 Collegamento di rete RS485 Centraline di controllo e protezione gruppi elettrogeni Quando è presente un gruppo elettrogeno, le centraline di controllo serie RG sono in grado, a seconda del modello, di gestire l avviamento e l arresto del generatore, di effettuarne i controlli necessari e di agire quando si verifica una condizione di allarme. I modelli più avanzati integrano anche la funzione AMF (Automatic Mains Failure) di trasferimento automatico del carico dalla linea principale a quella di emergenza. In questi modelli la rete principale e quella di emergenza sono monitorate per garantire il rispetto dei limiti impostati dall utente. Le centraline tipo RGK... sono dotate di un tasto HELP contestuale che fornisce all utente sul display grafico un messaggio di aiuto per agevolare la configurazione dello strumento e la risoluzione di situazioni d allarme. Tramite apposito software di configurazione è possibile personalizzare ogni singolo testo che compare sul display grafico (quindi anche i messaggi di aiuto), oltre ad effettuare la programmazione di tutti i parametri, di ingressi, uscite ed allarmi. Infine è possibile monitorare e comandare le centraline di controllo da remoto, come se ci si trovasse di fronte alle stesse. 7

8 Risparmio energetico In un contesto sempre più sensibile al tema del risparmio energetico per motivi economici e ambientali, acquistano ogni giorno maggiore importanza le strategie e gli strumenti che mirano all ottimizzazione dell energia. Occorre dunque studiare i sistemi per non sprecare l energia che viene prodotta, sia essa derivante da energie rinnovabili (solare, eolica, ) o da fonti tradizionali (petrolio, gas, metano, ). Avvitatori statici Convertitori statici Gli avviatori statici serie ADX consentono l avviamento e l arresto graduale di motori, anche di grossa taglia (fino a 630kW), limitando i problemi derivanti da avviamenti e arresti del motore, ovvero usura meccanica e picchi di corrente. Sono quest ultimi una causa di aumento di consumo energetico da parte del sistema. Gli ADX permettono di superare questi problemi gestendo l avviamento del motore chiedendo alla sorgente una corrente di spunto limitata, apportando inoltre ulteriori funzionalità di controllo (coppia, boost, ) e di protezione (sovratemperatura, avviamento troppo lungo, ) del motore. Dotati di parametri di avviamento programmabili, di ingressi (digitali e analogici) ed uscite configurabili, questi prodotti possono essere tutti controllati a distanza tramite un apposito software. Qualora fosse necessario disporre di controlli a velocità variabile, LOVATO Electric offre anche la famiglia di convertitori statici serie VF. Tramite l utilizzo dei convertitori statici è possibile ottenere notevoli vantaggi dal punto di vista del consumo energetico. Ad esempio, nei sistemi tradizionali di ventilazione, la portata dell aria viene modulata tramite la regolazione dell apertura di una serranda in uscita mantenendo costante la velocità del motore, ovvero consumando sempre la stessa potenza indipendentemente dalla richiesta di aria, al limite raggiungendo la situazione assurda di motore acceso e serranda completamente chiusa. Invece, eliminando la serranda, si può modulare la portata d aria variando la velocità (al limite arrestando il motore) in base alle necessità se quest ultimo è comandato da un convertitore statico. Un altra applicazione è tipica dei compressori dove, utilizzando convertitori statici piuttosto che i tradizionali avviatori diretti o stella-triangolo, si può ottenere un risparmio energetico tale da ottenere in breve tempo il riassorbimento del costo di un nuovo impianto, trasformandolo in vero e proprio investimento. Il grafico sotto riporta un esempio di come ciò possa avvenire durante una giornata di lavoro su una linea di produzione (sull asse orizzontale sono riportate Sistema tradizionale (kw) Sistema con inverter in AC (kw) Consumo aria (m 3 /min) le ventiquattro ore di una giornata). A fronte dello stesso consumo d aria (linea verde), è riportato il consumo in kw (linea rossa) di un compressore ad avviamento diretto e quello di un compressore comandato da un convertitore statico (linea blu), in grado di regolare la velocità dei propri motori in base alla richiesta effettiva di aria. Le aree sottese alle curve rosse e blu rappresentano il totale dell energia consumata dai rispettivi sistemi e dunque si nota subito il grande vantaggio derivante dall utilizzo dei convertitori statici in questa applicazione ORE 8

9 Prodotti LOVATO Electric ADX VF... TM LRD DME.. DMG... DCR... PSL... Funzione Avviatori statici per l avviamento e l arresto graduale di motori con controllo dei limiti di corrente Convertitori statici per l avviamento e l arresto di motori con controllo dei picchi di corrente ed il controllo della velocità e dei parametri del motore Temporizzatori per l accensione/spegnimento a tempo di dispositivi Relè programmabili per l accensione/spegnimento a tempo ed il controllo accensione/spegnimento di dispositivi Contatori d energia per il conteggio dell energia consumata Multimetri ed analizzatori digitali per il conteggio dell energia consumata ed il controllo della distorsione armonica. Controllo accensione/spegnimento di dispositivi Regolatori automatici di rifasamento per la limitazione dell energia reattiva scambiata in rete Alimentatori switching per l aumento dell efficienza energetica I multimetri ed analizzatori di rete serie DMG ed i contatori di energia serie DME consentono di quantificare l energia in transito sull impianto. Se dislocati opportunamente, permettono di localizzare i consumi in modo tale da avere una situazione chiara Multimetri ed analizzatori di rete di dove l energia viene impiegata. Ciò consente di pianificare interventi mirati laddove i consumi sono più importanti ed individuare inutili sprechi quando viene rilevato un consumo di energia sugli impianti che in realtà non producono lavoro. Inoltre i DMG... sono in grado di monitorare l energia su tutti e quattro i quadranti (energia importata ed esportata) ed in più forniscono anche dettagli sulla distorsione armonica di tensioni e correnti, responsabile di inutile consumo di energia oltre che essere elemento di potenziale disturbo per alcuni macchinari. Grazie all analisi armonica fino a 63 ordine che si aggiunge al calcolo della distorsione armonica totale (THD), studiando l impianto (ad esempio azionando selettivamente i macchinari presenti sulla linea monitorata) è possibile risalire ai responsabili delle componenti armoniche percentualmente più importanti, applicando filtri o altri accorgimenti solo laddove è necessario. Temporizzatori Relè programmabili Regolatori automatici di rifasamento Alimentatori switching bili della serie LRD dispongono di funzioni di controllo tipiche dei piccoli PLC, con logica booleana, temporizzatori, contatori, comparatori e gestione calendario. Queste funzioni consentono l utilizzo di utenze solo dopo il soddisfacimento di specifiche condizioni logiche, legate anche al periodo dell anno (si pensi per esempio alle luci esterne di un cortile di un azienda che sono da accendere solo in inverno quando il buio cala e l orario di lavoro non è ancora terminato). Se le combinazioni logiche necessarie non sono troppo articolate, la logica booleana contenuta negli strumenti di misura serie DMG... è già da sola sufficiente a garantire un buon controllo degli impianti. I temporizzatori programmabili della serie TM assicurano che una determinata utenza non rimanga attiva per tempi superiori al necessario. Il classico esempio è rappresentato dall impianto di illuminazione, dove alcune porzioni devono essere attivate solo al passaggio di persone per il tempo che queste impiegano nell attraversare un corridoio o una stanza (timer per luci scale). Oppure, i ventilatori per asciugarsi le mani nei servizi richiedono un utilizzo di solo alcuni secondi. In tutti i casi in cui non si vuole affidare il risparmio energetico alla coscienza dell utente, i sistemi di spegnimento automatico a tempo garantiscono che alcuni dispositivi non siano inutilmente attivati. Quando invece occorre una logica di funzionamento più complessa, i relè programma- Il rifasamento riveste un ruolo fondamentale nell ottimizzazione energetica degli impianti. Infatti, valori eccessivi della componente reattiva della potenza implicano un elevata dissipazione di energia sulle linee di trasmissione a causa del transito di corrente effettivamente non necessaria al corretto funzionamento dell impianto. Gli enti erogatori fanno pagare questa dissipazione indirettamente tramite penali sul fattore di potenza che deve rimanere entro i limiti prestabiliti dai contratti. Per raggiungere tale scopo LOVATO Electric propone centraline di regolazione del fattore di potenza, ovvero di rifasamento. Per coprire tutte le esigenze del mercato, sono disponibili centraline in grado di pilotare batterie di condensatori costituite da 5 fino a 12 gradini. L utilizzo di alimentatori basati su tecnologia switching al posto dei tradizionali prodotti in tecnologia lineare permette uno sfruttamento migliore dell energia assorbita grazie all alta efficienza che caratterizza questa tecnologia. Nei casi migliori l efficienza può subire un incremento percentualmente significativo passando da un sistema con alimentatori lineari ad uno con alimentatori switching. LOVATO Electric propone un ampio range di prodotti che copre potenze da 5W fino a 960W, con la possibilità di connessioni in serie e parallelo per ottenere valori di potenza e di tensione in uscita diversi dai valori nominali. 9

10 Fatturazione e controllo dei consumi energetici Fattura MID (Direttiva 2004/22/CE) I contatori di energia hanno come scopo principale la misura dell energia attiva per fatturare il consumo; In Europa ogni strumento di misura, i cui dati sono utilizzati per una transazione economica, DEVE ESSERE OBBLIGATORIAMENTE CERTIFICATO secondo la direttiva MID. M10 il contatore di energia è progettato per essere elettricamente sicuro e accurato nella misura (certificato di esame del tipo) M10 La certificazione MID garantisce che: il contatore di energia è prodotto per essere elettricamente sicuro e accurato nella misura (certificato di conformità della produzione) Oltre al conteggio dell energia attiva, sono disponibili altre misure di parametri elettrici visualizzate su un display LCD retroilluminato bianco ben visibile anche in condizioni di scarsa illuminazione. Le correnti di misura raggiungono valori elevati in contenitori estremamente compatti. L espandibilità con i moduli EXM permette l aggiunta di numerose funzionalità (ingressi/uscite, comunicazione, memorie). M10 La classe 1 di accuratezza per la misura dell energia è garanzia delle alte prestazioni degli strumenti. Contatori di energia Prodotti LOVATO Electric DME.. Funzione Contatori d energia per il conteggio dell energia consumata DMG... Multimetri ed analizzatori di rete per il conteggio dell energia consumata ed il controllo della distorsione armonica 10

11 Controllo dei consumi di acqua, gas ed altro ENERGY I moduli di espansione EX... forniscono ai multimetri DMG la capacità di misurare anche grandezze non elettriche. Prodotti LOVATO Electric Funzione DMG... Multimetri ed analizzatori di rete per l ingegnerizzazione di impulsi e di segnali analogici EX... Espansioni per: leggere impulsi conteggio (energia, acqua,...) leggere segnali analogici (pressione, temperatura,...) Sui multimetri digitali della serie DMG possono essere installati opportuni moduli di espansione per tradurre segnali analogici ed impulsi digitali provenienti dal campo in misure scalate per una facile lettura da parte dell utente. Pressione (bar) 6 I segnali analogici provenienti dai tradizionali trasduttori (4-20mA, 0-10V, ) sono elaborati applicando ad essi una funzione di ingegnerizzazione che identifica il valore della grandezza fisica corrispondente al segnale analogico minimo e massimo Corrente (ma) Gli impulsi digitali sono invece pesati associando ad ognuno una determinata quantità di ciò che viene misurato (ad esempio un impulso da un contatore acqua può corrispondere a 10m 3 di liquido). Analizzatori di rete La possibilità di aggiungere alla pagina di visualizzazione una descrizione completa e l unità di misura tramite testi liberi rende immediata l interpretazione del dato. Quest ultimo può essere archiviato in un database da incrociare con altre misure provenienti dal campo, approfondendo in questo modo l analisi energetica dell impianto. 11

12 Integrazione prodotti Integrazione con altri prodotti LOVATO Electric I contatori di energia serie DME possono integrarsi con i multimetri digitali serie DMK e DMG poichè hanno in comune: espansioni ingressi ed uscite digitali bus di comunicazione (RS485, Ethernet, USB e RS232) software di controllo e supervisione. In questo modo è possibile realizzare reti di strumenti per avere a disposizione tutti i dati necessari per una completa analisi della rete elettrica. Software DMK SW Multimetri digitali DMK... Convertitore RS485 / Ethernet Rete Ethernet Contatori di energia DME... Multimetri ed analizzatori di rete digitali DMG... Concentratore dati DME CD Il software DMK SW è predisposto per colloquiare simultaneamente con gli strumenti delle serie DMK, DMG e DME, consentendo di configurare il sistema di controllo nel modo più consono alle necessità dell applicazione. Tutti i dati raccolti possono così essere elaborati e salvati in un unico database per permettere analisi approfondite post-processing.

13 Applicazione centro commerciale Software LOVATO Electric Ufficio gestione energia Rete Ethernet Rete Ethernet Lo stato Linea della Elettrica rete elettrica ed i consumi sono costantemente Linea Elettrica controllati Impulsi dall ufficio Energia Linea gestione Impulsi energia Energia grazie all integrazione dei DME CD Concentratore Dati DME CD Concentratore dati multimetri serie DMG DMG Multimetro e dei contatori Digitale di energia serie DME in un DME Contatore DME Digitale Contatore Digitale DMGunico Multimetro software Digitale di supervisione. In questo modo gli sprechi ed i SINGOLI NEGOZI problemi sulla rete elettrica SERVIZI sono COMUNI facilmente e velocemente localizzabili SINGOLI NEGOZI PARCHEGGI SERVIZI in maniera COMUNIpuntuale, permettendo un intervento preciso quando PARCHEGGIO e dove è necessario. Ethernet DME CD DME CD DME M... DME D DMG DME D... DME M... DME D DME D... DME CD SECONDO PIANO DME CD DME M... DME D DMG DME D... DME M... DME D DME D... PRIMO PIANO kw DMG DME DMG 800 Cabina elettrica PARCHEGGIO Rete ethernet Linea elettrica Impulsi energia DME CD Concentratore dati DME Contatore digitale DMG Multimetro digitale SINGOLI NEGOZI SERVIZI COMUNI PARCHEGGI

14 2010 Interruttori sezionatori per applicazioni fotovoltaiche Contatori di energia Multimetri ed analizzatori digitali Convertitori statici Commutatori di rete automatici Alimentatori switching 100% elettricità PLANET PLANET PLANET Switch Din Logic Interruttori salvamotori magnetotermici Interruttori sezionatori Contattori Relè protezione motore Avviatori elettromeccanici Unità di comando e segnalazione Finecorsa, microinterruttori e interruttori a pedale Commutatori a camme Contattori modulari Temporizzatori Relè di protezione Relè di livello Relè differenziali di terra Presenti in oltre 90 paesi LOVATO ELECTRIC S.P.A. COMPONENTI ELETTRICI PER AUTOMAZIONE INDUSTRIALE VIA DON E. MAZZA, GORLE (BERGAMO) Tel Fax info@lovatoelectric.com Ufficio Vendite Italia: Tel Fax Sedi LOVATO Electric nel mondo Inghilterra LOVATO (UK) LTD Tel Repubblica Ceca LOVATO S.R.O. Tel Germania DELTEC LOVATO GmbH Tel Stati Uniti LOVATO ELECTRIC INC Tel Strumenti di misura e trasformatori di corrente Avviatori statici Convertitori statici Regolatori automatici di rifasamento Carica batterie automatici Commutatori di rete automatici Relè programmabili Alimentatori switching Moduli di espansione ed accessori Spagna LOVATO ELECTRIC S.L. Tel Canada LOVATO ELECTRIC CORPORATION Tel Polonia LOVATO ELECTRIC SP. Z O.O. Tel Messico LOVATO ELECTRIC DE MEXICO, S.A. DE C.V. Tel PD65 I I prodotti descritti in questo documento sono suscettibili in qualsiasi momento di evoluzioni o di modifiche. Le descrizioni, i dati tecnici e funzionali, i disegni e le istruzioni sul depliant sono da considerarsi solo come indicativi, e pertanto non possono avere nessun valore contrattuale. Si ricorda altresì che i prodotti stessi devono essere utilizzati da personale qualificato e comunque nel rispetto delle vigenti normative impiantistiche di installazione e ciò allo scopo di evitare danni a persone e cose G 04.10