I motori e gli azionamenti non dovrebbero essere un elemento secondario nella strategia di sostenibilità di qualsiasi impianto industriale. In realtà, possono essere fondamentali per aiutare i produttori a raggiungere gli obiettivi di sostenibilità e di riduzione delle emissioni di CO2, garantendo la conformità ambientale e promuovendo l’efficienza in tutto l’impianto.
Ecco perché è importante capire come queste componenti incidano sull’efficienza globale delle apparecchiature (OEE – Overall Equipment Effectiveness) e, di conseguenza, anche sulla sostenibilità delle aziende.
Weg è a fianco delle aziende che vogliono promuovere un utilizzo più efficiente dell’energia, per operazioni più sostenibili e costi ridotti grazie ad azionamenti flessibili e soluzioni intelligenti che sfruttano i vantaggi delle tecnologie 4.0. Vediamo più da vicino come i motori e gli azionamenti possano favorire prestazioni più sostenibili in ventilatori, pompe e compressori.
Indice degli argomenti
Compressori, più efficienza con azionamenti a velocità variabile
I compressori vengono utilizzati per soffiare e trasferire i prodotti all’interno di uno stabilimento, si tratti di alimenti, prodotti farmaceutici o materie plastiche. Effettivamente, i compressori sono talmente diffusi nell’alimentazione di processi e macchine che l’aria compressa è stata definita la quarta utenza per i prodotti manifatturieri, insieme ad acqua, gas ed elettricità.
Tuttavia, è ben documentato come le apparecchiature di movimentazione dell’aria siano capaci di consumare grandi quantità di energia. Come possono i motori e gli azionamenti migliorare l’OEE e la sostenibilità in queste applicazioni?
È possibile gestire meglio il consumo energetico di un compressore – e prolungare la vita utile di un motore – accelerandolo gradualmente dalla partenza da fermo con un azionamento a velocità variabile (VSD). Quando non viene utilizzato un VSD, il motore elettrico parte istantaneamente con una corrente elevata, che può essere assai deleteria per la sua longevità.
Un VSD può invece regolare automaticamente la velocità del motore in base alla richiesta d’aria. Le stime variano, ma in termini di risparmi energetici, l’utilizzo di un compressore VSD al posto di un compressore a velocità fissa a regime minimo o di carico/scarico, può ridurli tranquillamente per fino a circa il 35- 50%.
Occorre inoltre considerare la temperatura di esercizio del motore. I cuscinetti del motore durano più a lungo a temperature di esercizio più basse, con conseguenti minori costi di manutenzione e risparmi.
Weg aiuta le aziende a promuovere una maggiore efficienza con il suo sistema di azionamento a magneti W22 IE5 Ultra Premium, composto da motori con magneti permanenti azionati da inverter a frequenza variabile. Perfetti per le applicazioni in cui sono fondamentali la variazione di velocità, il controllo preciso a basse velocità, la bassa rumorosità e il design compatto, questo sistema ha dimostrato di garantire un risparmio del 34% in termini di efficienza rispetto alle altre unità presenti sul mercato.
Pompe, i vantaggi delle tecnologie 4.0
Le pompe vengono utilizzate nei sistemi di approvvigionamento idrico, nella produzione chimica e nelle applicazioni per cibi e bevande. Vengono inoltre utilizzate per mantenere il flusso di petrolio efficiente e in pressione sugli oleodotti più lunghi. Tuttavia, i motori elettrici che le azionano sono spesso troppo inefficienti o non adeguatamente dimensionati per mantenere l’alta pressione del flusso di petrolio.
Utilizzare un VSD per rallentare il motore del ventilatore o della pompa dal 100% all’80% consente invece di risparmiare fino al 50% dell’energia utilizzata. Inoltre, questi risparmi continuano a moltiplicarsi in proporzione e contribuiscono a prolungare la vita utile. Ulteriori vantaggi possono essere ottenuti applicando le tecnologie di Industria 4.0.
Un sensore che altrimenti verrebbe utilizzato per monitorare un azionamento o un motore può essere adattato ad altre apparecchiature, comprese le pompe. Ne è un esempio la piattaforma Weg Motion Fleet Management che, in combinazione con i sensori Motor Scan collegati a motori e azionamenti, consente di valutare la frequenza e la durata dei problemi e di individuarne l’origine, a tutto favore della manutenzione predittiva.
Ventilatori, perché scegliere un VSD
I ventilatori industriali consumano attualmente 300 Terawattora (TWh) all’anno di elettricità, il che li rende il terzo consumatore di elettricità dopo i motori industriali e le sorgenti luminose.
Proprio per questo si tratta di componenti attenzionate dai regolatori europei nell’ambito degli sforzi da implementare nella transizione energetica. Il Regolamento (UE) 327/2011 della Commissione, ad esempio, stabilirà nuovi requisiti di progettazione ecocompatibile per i ventilatori azionati da motori con una potenza elettrica in ingresso compresa tra 125 W e 500 kW. La CE riferisce che le sue normative UE 327/2011 potrebbero favorire un risparmio energetico nei ventilatori fino a 24 TWh/anno nel 2030.
Per soddisfare queste normative, i VSD sono la scelta ideale quando è importante avere il controllo completo della velocità. Prendiamo ad esempio la lavorazione degli alimenti, dove le temperature di cottura variabili richiedono ventilatori che si adattino continuamente per raffreddare l’ambiente secondo necessità. Per applicazioni come questa, un VSD sarebbe la scelta migliore, perché il controllo della velocità del ventilatore è l’obiettivo principale.
Inoltre, i VSD riducono o aumentano la potenza in modo flessibile, a seconda delle necessità. Questo contribuisce a ottimizzare l’OEE quando le apparecchiature vengono utilizzate per diversi scopi e favorisce significativamente il raggiungimento degli obiettivi di sostenibilità dei produttori.
È fondamentale scegliere motori e azionamenti giusti per ottimizzare l’OEE di una determinata applicazione. Motori e azionamenti possono così diventare parte integrante della conformità ambientale e dell’efficienza di ventilatori, pompe e compressori, nonché dell’intero impianto.
