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Opportunità di risparmio sui costi per i compressori

How-To Compressed Air Wiki Compressor Economy Compressors

Nel mondo dei compressori ci sono spesso notevoli possibilità di risparmio energetico inutilizzate, fra cui il recupero di energia, la riduzione della pressione, l'abbattimento delle perdite e l'ottimizzazione delle operazioni attraverso la scelta corretta di un sistema di controllo e regolazione, nonché la scelta delle dimensioni del compressore. Esaminiamo ora alcune delle opportunità di riduzione al minimo dei costi operativi dei compressori.

Il concetto di fabbisogno energetico

Quando si eseguono i calcoli, è importante applicare il concetto di fabbisogno energetico complessivo. Occorre tenere conto di tutte le attrezzature di un'installazione di compressori che consumano energia, come filtri di ingresso, ventilatori e pompe, essiccatori e separatori. Per poter confrontare le varie alternative di investimento, è particolarmente importante utilizzare valori paragonabili. I dati devono pertanto essere espressi in modo conforme a standard e regolamenti riconosciuti a livello internazionale, come la norma ISO 1217 Ed. 4-2009.

La pressione di esercizio

La pressione di esercizio influisce direttamente sul fabbisogno energetico. Una pressione più elevata si traduce in un maggior consumo energetico nella misura, in media, dell'8% di potenza aggiuntiva per 1 bar di pressione in più. L'aumento della pressione di esercizio per compensare una caduta di pressione comporta sempre un peggioramento dell'economia di esercizio.

Malgrado tale effetto economico negativo, l'aumento della pressione dei compressori è un metodo di uso comune per compensare le cadute di pressione causate da sistemi di tubazioni sottodimensionate o filtri intasati. Nelle installazioni dotate di più filtri, specie se utilizzati per lunghi periodi senza essere sostituiti, la caduta di pressione può essere decisamente più alta, e pertanto molto costosa se ignorata a lungo.

In molte installazioni non è possibile implementare grandi riduzioni della pressione, ma l'uso di attrezzature di regolazione allo stato dell'arte consente di diminuire realisticamente la pressione di 0,5 bar. Tale riduzione si traduce in un risparmio di energia di pochi punti percentuali. Ciò può sembrare irrilevante, ma tenendo conto del fatto che l'efficienza complessiva delle installazioni migliora in pari misura, il valore di tale riduzione della pressione in termini di risparmio effettivo assume un'evidenza più immediata.

Ottimizzazione del consumo d'aria

l'ottimizzazione del consumo d'aria può offrire molti vantaggi

Analizzando l'uso dell'aria compressa e le relative routine, è possibile individuare soluzioni che danno luogo a un carico più equilibrato sulla rete dell'aria compressa. Ciò consente di evitare la necessità di aumentare la portata d'aria, riducendo i costi operativi.

Il modo migliore per correggere i consumi non redditizi, conseguenza di solito di perdite, usura delle attrezzature ed errori di configurazione dei processi o di impiego dell'aria compressa, consiste nell'aumentare la consapevolezza generale. la suddivisione della rete dell'aria compressa in sezioni isolabili mediante valvole di arresto può servire a ridurre i consumi durante la notte e i fine settimana. Nella maggior parte delle installazioni è presente un certo livello di perdite, che rappresentano una pura perdita e devono pertanto essere ridotte al minimo. Le perdite possono spesso raggiungere il 10 - 15% della portata d'aria compressa generata. La perdita è inoltre proporzionale alla pressione di esercizio, ed è per tale motivo che un metodo per ridurre le perdite consiste nel riparare le attrezzature in cui le stesse sono presenti, riducendo così la pressione di esercizio, ad esempio di notte.

Una riduzione della pressione di soli 0,3 bar riduce le perdite dal 4%. Se le perdite in un'installazione da 100 m3/min sono pari al 12% e la pressione viene ridotta di 0,3 bar, il risparmio ottenuto è di circa 3 kW.

Metodo di regolazione

Utilizzando un sistema di controllo principale allo stato dell'arte è possibile ottimizzare la gestione dell'impianto centrale di compressione per varie situazioni operative, migliorando allo stesso tempo la sicurezza e la disponibilità. La scelta del metodo di regolazione corretto favorisce il risparmio energetico tramite la riduzione della pressione del sistema e il miglioramento del livello di utilizzo, che viene ottimizzato per ciascuna macchina dell'installazione. Aumenta allo stesso tempo la disponibilità, riducendo così il rischio di tempi di fermo macchina non pianificati. Il controllo centrale consente inoltre di programmare la riduzione automatica della pressione in tutto il sistema durante il funzionamento notturno e nei fine settimana.

Poiché il consumo di aria compressa è raramente costante, occorre adottare una configurazione flessibile per le installazioni di compressori, utilizzando una combinazione di compressori con capacità diverse e motori dotati di controllo della velocità. È possibile utilizzare i compressori in modalità controllo della velocità; i compressori a vite sono particolarmente indicati a tale scopo, in quanto la loro portata e il loro consumo energetico sono sostanzialmente proporzionali alla velocità.

Come funziona il recupero di energia nei compressori?

è possibile ottimizzare il recupero di energia nei compressori

Quando le strutture o i processi di produzione utilizzano elettricità, gas o petrolio per qualunque scopo di riscaldamento, è opportuno analizzare la possibilità di sostituire parzialmente o totalmente tali fonti energetiche con energia di scarto recuperata proveniente dalle installazioni di compressori. I fattori decisivi sono i costi per l'energia, in €/kWh, il livello di utilizzo e l'entità dell'investimento aggiuntivo necessario.

Un investimento ben pianificato per il recupero dell'energia di scarto offre spesso tempi di recupero di soli 1 - 3 anni. È possibile recuperare sotto forma di preziosissimo calore oltre il 90% della potenza fornita ai compressori. Le possibili aree di applicazione dell'energia recuperata, e pertanto il suo valore, sono determinate dalla sua temperatura. Il massimo livello di efficienza si ottiene generalmente nelle installazioni di compressori raffreddate ad acqua in cui è possibile collegare lo scarico dell'acqua di raffreddamento direttamente a un'utenza continua di riscaldamento, come il circuito di ritorno di una caldaia di riscaldamento esistente.

In tal caso è possibile utilizzare tutto l'anno in modo efficace l'energia di scarto recuperata. Configurazioni diverse dei compressori comportano prerequisiti differenti. Nelle situazioni caratterizzate da flussi di calore elevati e con picchi, lunghe distanze di trasporto del calore ai punti di utilizzo o fabbisogni variabili nel corso dell'anno, può essere interessante esaminare le opportunità di vendere l'energia recuperata sotto forma di calore, refrigerazione, elettricità e così via.

Scopri ulteriori informazioni sul recupero di energia nelle installazioni di compressori.

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