|
RISPARMIO ENERGETICO IN INDUSTRIA
|
|
Nel settore industriale i consumi di elettricità
collegati ai motori elettrici ammontano all'incirca al 74% di
quelli totali, come si può osservare nella figura in basso.
E' evidente quindi che una scarsa efficienza degli stessi si
ripercuote in modo considerevole sui costi energetici aziendali. I
motori del resto si ritrovano praticamente in tutte le applicazioni
ed i processi, nonché nei sistemi di condizionamento e
ventilazione e nei circuiti idraulici collegati a ventilatori e
pompe. Forse proprio questa loro presenza diffusa, unita
all'affidabilità, li rende generalmente trascurati dal punto
di vista dell'efficienza energetica.
|
 |
| L'adozione di sistemi di controllo della frequenza consente di
ridurre in modo considerevole il consumo energetico soprattutto nel
campo delle potenze elevate, essendo ciò complementare nei
motori ad alta efficienza, più convenienti nel campo delle
basse potenze. Le maggiori possibilità di intervento si
hanno per ventilatori e pompe, che presentano campi di
applicabilità nell'ordine del 60% e risparmi conseguibili
all'incirca del 35%. Compressori, nastri trasportatori ed altre
applicazioni offrono una minore entità di riduzione dei
consumi (circa la metà). |
 |
| |
|
LA TECNOLOGIA
|
I motori elettrici ad alta efficienza sono motori che hanno
minori perdite rispetto a quelli tradizionali.
Le perdite in un motore elettrico sono di diversa natura: |
- perdite meccaniche, per attrito (nei cuscinetti e alle
spazzole) e per ventilazione;
- perdite nel ferro a vuoto (proporzionali al quadrato della
tensione), costituite da perdite per isteresi consistenti
nell'energia dispersa nei cambi di direzione del flusso, e perdite
per correnti parassite causate dalle correnti circolanti entro il
nucleo, indotte dai cambiamenti di flusso;
- perdite per "effetto Joule" (ovvero proporzionali al quadrato
della corrente), negli avvolgimenti di statore e rotore. |
| Nei motori ad alta efficienza queste perdite sono state ridotte
intervenendo sui materiali o modificando alcuni elementi
costruttivi quali: |
- nucleo, realizzato con lamierini a basse perdite che
diminuiscono le perdite a vuoto;
- sezione maggiorata dei conduttori dello statore e del rotore per
ridurre le perdite per "effetto Joule";
- attenta scelta del numero di cave e della geometria delle
stesse. |
|
Queste modifiche comportano, inoltre, una minore produzione di
calore e di conseguenza l'impiego di ventole di raffreddamento
più piccole e quindi minori perdite meccaniche.
Si sono così ottenuti motori che a parità di potenza
hanno un rendimento migliore di quello standard ed una curva del
rendimento più piatta, tale cioè da garantire, anche
in caso di spostamenti del carico, un rendimento sempre vicino a
quello ottimale.
Non c'è una legge che impone standard minimi sui rendimenti
dei motori elettrici. Ognuno può costruire il motore che
vuole. Ultimamente, però, il CEMEP (Comitato Europeo
Costruttori Macchine Rotanti e Elettronica di Potenza) e la
Commissione Europea hanno raggiunto un accordo volontario sulla
costruzione di motori elettrici. Si sono stabilite tre classi di
efficienza eff1, eff2 e eff3 (la eff1 è la migliore, la eff3
la peggiore). Per ogni classe sono stati definiti i rendimenti
minimi. I costruttori aderenti all'accordo si sono impegnati a
rispettare questi valori minimi. Nel grafico sottostante sono
riportati, a titolo di esempio, per ciascuna classe di efficienza,
i rendimenti minimi di un motore a 4 poli in funzione della
potenza. Come si può facilmente dedurre dal grafico, man
mano che aumenta la potenza le differenze di rendimento tra le
classi si assottigliano. In virtù di tale accordo ogni
motore avrà la sua marcatura a dimostrazione della classe di
efficienza alla quale appartiene. Così, d'ora in poi, un
industriale quando acquisterà un motore elettrico,
scegliendo la classe di efficienza, avrà fatto una scelta
ben precisa sui costi di esercizio.
|
 |
|
IL PROGRAMMA MOTOR CHALLENGE
|
|
Per rendere più efficiente l'uso degli azionamenti
elettrici, nel 2003 la Direzione Generale Energia e Trasporti della
Commissione Europea ha messo a punto un apposito programma, Motor
Challenge.
Motor Challenge ha il duplice obiettivo di aiutare le industrie a
risparmiare energia elettrica e contribuire alla salvaguardia
dell'ambiente.
L'adesione al programma è del tutto volontaria. Possono
prendervi parte, richiedendo lo status di "Partecipante",
società che utilizzino azionamenti elettrici. Possono invece
diventare "Sostenitori" organizzazioni e società che
forniscano componenti, oltre a progettisti, installatori, utility,
ESCo.
Sebbene non comporti obblighi giuridici vincolanti, lo status di
"Partecipante" richiede un impegno forte ed un contributo
sostanziale agli obiettivi del Programma.
Il percorso di adesione da parte di un'impresa avviene in cinque
stadi successivi:
|
- inventario e identificazione delle misure di risparmio;
- formulazione di un Piano di Azione;
- approvazione del Piano di Azione da parte della Commissione, che
conferisce poi lo status di Partecipante o di Sostenitore;
- esecuzione del Piano di Azione e invio di un Rapporto Annuale
alla Commissione;
- rinnovo dello status di Partecipante da parte della Commissione a
valle dell'analisi del Rapporto Annuale. |
| I principi del programma possono essere così
sintetizzati: |
- per raggiungere significativi obiettivi di efficienza
energetica, affidabilità e qualità del servizio
nell'ambito del Motor Challenge, è essenziale che le aziende
utilizzino personale qualificato e competente nella progettazione e
nell'impiego dei diversi tipi di azionamenti elettrici
industriali;
- il "Partecipante" deve individuare i siti di produzione che
saranno sottoposti a un programma di uso efficiente dell'energia.
L'azienda identificherà, all'interno dei siti scelti, i tipi
di sistemi azionati da motori ai quali applicare l'impegno;
- l'impegno del "Partecipante" può essere esteso a tutti i
propri siti di produzione presenti in Europa, solo ad alcuni siti,
oppure essere limitato ad un singolo reparto di un sito di
produzione;
- il Piano d'Azione deve includere azioni specifiche che siano
state valutate e stabilite (investimenti per aggiornare o
sostituire apparecchiature, miglioramento della manutenzione,
ecc.), prendendo in considerazione le raccomandazioni dei documenti
specifici sui sistemi aria compressa, pompaggio, ventilazione e
azionamenti;
- il partecipante è tenuto a realizzare annualmente il suo
Piano di Azione e a presentare Rapporti Annuali di avanzamento alla
Commissione e al Punto di Contatto Nazionale. Il rispetto di leggi
comunitarie, nazionali e locali è obbligatorio per ogni
azione o progetto che sarà realizzato nell'ambito del
Programma;
- la Commissione verificherà il Rapporto Annuale del
Partecipante, e dopo approvazione, rinnoverà lo status di
Partecipante. La piena applicazione degli impegni descritti nel
Piano di Azione possono essere verificati. Se l'applicazione del
Piano di Azione dell'organizzazione è manifestamente carente
rispetto agli impegni, o se l'organizzazione non onora gli impegni
presi, la Commissione si riserva il diritto di interrompere la
partecipazione dell'organizzazione al programma Motor
Challenge. |
| I "Partecipanti" che aderiscono al programma Motor Challenge
potranno beneficiare dei seguenti vantaggi: |
- mantenere o migliorare sia l'affidabilità sia la
qualità del servizio dei sistemi interessati e realizzare la
maggior parte dei risparmi di energia tecnicamente ed
economicamente fattibili. Il principale vantaggio per i Partner
è la riduzione delle spese di esercizio;
- vantare un pubblico riconoscimento per il loro contributo a
realizzare gli obiettivi di politica energetica dell'Unione Europea
attraverso la riduzione dell'impatto ambientale e delle emissioni
di CO2, il miglioramento della competitività dell'industria
europea e la riduzione della dipendenza dalle fonti di energia
importate;
- usare il logo del Programma Motor Challenge e produrre materiale
illustrativo, preventivamente approvato dalla Commissione Europea,
divulgando le proprie iniziative di risparmio energetico e il
contributo che stanno dando all'ambiente. |
| |
| FONTI: - FIRE - SORGENIA - ENEA |