| efficienza energetica
Impianti idrici: le moderne tecnologie per migliorare il bilancio idrico e l'efficienza energetica
Con il convegno "ABB per un impiego efficiente delle risorse idriche", continua la sensibilizzazione del mercato verso le problematiche legate al bene fondamentale per l'umanità: l'acqua.
Marina Maturi ABB S.p.A
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BB mette a disposizione esperienza, competenze e tecnologie innovative per rispondere nel modo più esaustivo alle esigenze specifiche per l'utilizzo ottimale delle risorse idriche, la riduzione delle perdite e degli sprechi di acqua potabile, seguendo precisi criteri di risparmio energetico e di gestione industriale della risorsa. Questi criteri vengono applicati anche alle lavorazioni sulle acque reflue, per la depurazione e lo smaltimento o, eventualmente, per il trattamento a scopo di riutilizzo industriale o irriguo. Riportiamo, di seguito, una sintetica descrizione dei principali argomenti trattati. È risaputo che i principali problemi riscontrati nelle infrastrutture esistenti nel nostro paese, sono: frammentazione del servizio, infrastrutture obsolete (in alcune zone si perde sino al 40% dell'acqua trasportata) e la mancanza della cultura pubblica dell'acqua (uso più consapevole da parte del singolo individuo). La soluzione per ottenere i risultati migliori è stata individuata nella gestione integrata delle risorse idriche, migliorando la tecnologia di tutti gli impianti coinvolti nel trattamento del ciclo completo dell'acqua. L'importanza delle misure Nella situazione attuale è evidente l'importanza delle misure delle grandezze fisiche in gioco nel ciclo idrico integrato sia in numero che in
qualità. Infatti, ABB propone al mercato una strumentazione tecnologicamente avanzata (il sito ABB di Lenno è centro di eccellenza per progettazione dei trasmettitori di pressione) come, per esempio, i nuovi misuratori di portata elettromagnetici, disponibili anche con soluzioni a inserzione e per flussi parziali, a batteria e per trasmissione dati GSM. Tutti i prodotti integrano un'interfaccia operatore munita di display e funzioni di configurazioni guidata per facilitarne l'uso, l'installazione e la manutenzione, garantendo alle misure
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effettuate massima attendibilità, notevole accuratezza ed elevata comunicabilità (protocollo HART e via USB verso PC). I prodotti (Water Master, ProcessMaster, AquaMaster, AquaProbe, Partimag.) sono conformi alle OIML R49 e MID, secondo i modelli. Si evidenzia anche l'ampia scelta di trasmettitori di pressione, in versione compatta, quali: 364, 261 e 266, ma anche registratori e regolatori, oltre ai diversi tipi di analizzatori in linea per i parametri elettrochimici (pH, conducibilità, ossigeno disciolto, torbidità ecc.).
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L'efficienza energetica: un asset in più per gli impianti idrici Ad oggi, negli impianti idrici italiani, si stima un parco installato di circa 200.000 pompe, a cui corrisponde uno stesso numero di motori elettrici (fonti CESI Ricerca 2006). Sapendo che circa un terzo dei loro costi di gestione sono attribuibili all'energia elettrica, ABB con la propria tecnologia ha portato importanti contributi per raggiungere alti livelli di efficienza energetica proponendo sia motori ad alta efficienza che convertitori di frequenza (inverter) per il controllo dei motori stessi. ABB propone i suoi motori ad alto rendimento, secondo la nuova norma EN 60003430 con le nuove tre classi di efficienza IE, dimostrando come questo tipo di investimento può avere tempi di payback notevolmente rapidi, secondo il tipo di intervento e tenendo conto della potenza, delle ore di funzionamento e delle condizioni del vecchio motore. Per valutare i costi di quest'ultimo occorre porre l'attenzione su due semplici aspetti: il suo costo è inferiore al 1,3% (dati ENEA 2007) rispetto al suo costo di vita utile, mentre i costi relativi ai consumi di energia arrivano al 98%. Poiché un motore ad alta efficienza, funzionante in modo continuato, può permettere fino al 10% di risparmio sui consumi di energia elettrica e ha una vita utile più lunga perché più robusto, si può affermare che l'investimento per il suo acquisto ha un pay-back inferiore all'anno nel caso di sostituzione di un motore guasto e da 12 a 36 mesi in caso di sostituzione di un motore ancora funzionante. Il consumo dell'acqua varia notevolmente durante la giornata e di conseguenza le pompe funzionano spesso con carico parziale, inoltre sono ancora gestite con la semplice modalità on-off oppure mantenendo il motore a una velocità costante, variando invece i parametri dell'impianto tramite valvole, serrande ecc. La soluzione da adottare è rappresentata dalla gestione della velocità delle pompe per farle lavorare sempre alla massima efficienza qualunque sia l'entità della richiesta; occorre quindi
l'impiego degli inverter, dispositivi che, variando frequenza e tensione di alimentazione al motore elettrico, adeguano la sua velocità alle effettive esigenze regolando la portata richiesta nelle tubazioni anche in funzione di altri parametri specifici dell'impianto quali pressione o fascie orarie. Questo consente risparmi energetici tra 20% e il 50%. Inoltre, controllando la velocità dei motori si ottengono anche riduzioni di sollecitazioni elettriche e meccaniche dell'impianto. Questo fenomeno, conosciuto come colpo d'ariete, può essere controllato anche nel caso di pompe che devono lavorare sempre a numero di giri costante, e non necessitano quindi di una regolazione continua della velocità, utilizzando i softstarter che consentono l'avviamento e l'arresto graduali dei motori invece dei convenzionali metodi elettromeccanici (avviamento diretto e stella-triangolo). I più recenti softstarter della famiglia PST di ABB integrano la funzione Controllo di Coppia in real-time, che riesce a garantire una variazione graduale della coppia del motore in relazione all'andamento del carico, assicurando un ottimo avviamento graduale e un eccellente arresto graduale, accompagnando di fatto la valvola sino alla completa chiusura evitando brusche variazioni di portata nelle condotte. L'adozione di questi dispositivi elettronici offre una valida soluzione anche alle principali problematiche che si possono incontrare nei sistemi di pompaggio in ogni punto dell'impianto, quali: pompa che lavora a secco, pompa intasata all'avviamento e caduta di tensione (reti deboli). Automazione e telecontrollo per una gestione efficace Oltre alle nuove proposte tecnologiche fin qui viste, ABB va incontro ai professionisti del settore fornendo anche soluzioni per l'efficienza di gestione degli impianti e delle infrastrutture di trasporto e distribuzione, per una riduzione complessiva dei costi di manutenzione, ottimizzazione delle
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modalità di esercizio, risparmio energetico, riduzione degli sprechi d'acqua e suo miglioramento qualitativo, grazie all'ampia offerta di sistemi di automazione degli impianti e di telecontrollo delle reti. I sistemi di automazione di impianti consentono la gestione di un singolo impianto (stazione di pompaggio, impianto di dissalazione, impianto di trattamento) inserito in una struttura idrica; a secondo della complessità possono essere costituiti da un semplice PLC (RTU) e pannello operatore locale fino a sistemi molto complessi. I sistemi di telecontrollo consentono di gestire da remoto (tipicamente da un centro di controllo) reti idriche geograficamente distribuite e dedicate a funzioni diverse integrandole con modalità che variano a secondo
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