Rendimento di una elettropompa comandata da inverter

[yxes69]

Buongiorno a tutti,

ho letto in questo forum interessanti post riguardanti gli inverter ed il risparmio energetico sugli azionamenti delle elettropompe.

Volevo chiedere, disponendo di un analizzatore di rete, come posso calcolare il risparmio in termini di assorbimento d'energia della pompa dal funzionamento senza inverter a quello con inverter?

Infatti, senza inverter, se faccio funzionare la pompa a tensione 400 V, assorbe il valore di potenza X, con cosfi e fattore di potenza quasi uguali.

Con l'inverter settato per mantenere la stessa portata in uscita, la potenza assorbita è Y < X, con cosfi e fattore di potenza visibilmente diversi (suppongo per le distorsioni dell'inverter).

Ora cosa devo considerare per il calcolo della potenza assorbita? Il cosfi o il fattore di potenza?

Inoltre facendo funzionare la pompa con inverter settato a 50 hz è la stessa cosa che farla funzionare senza inverter?

Grazie delle risposte,

yxes69

[SandroCalligaro]

In linea di massima si paga la potenza attiva. Nel caso di correnti e tensioni distorte, la definizione del fattore di potenza non mi sembra sia univoca, ma comunque credo che ai fini del rifasamento conti il cosfi (cioè il fattore di potenza della prima armonica).

 

Teoricamente, facendo girare il motore con inverter a 50Hz ci perdi rispetto al caso direttamente collegato alla rete.

Nella realtà, potrebbe anche essere che, se in funzionamento da rete il motore eroga qualcosa in meno della potenza nominale (questo infatti dipende dal carico), con l'inverter si possa calare un po' la tensione a parità di potenza meccanica, e quindi consumare una potenza leggermente inferiore.

[Livio Orsini]

Sandro, c'è sempre la perdita dell'inverter da considerare.

Al limite, visto che ora si è alzato il cosphi minimo, si potrebbe ipotizzare un rifasatore, magari unito ad induttori sulla rete per tagliare le armoniche.

[SandroCalligaro]

Credo che nella maggior parte dei casi il motore collegato alla rete lavori ad un carico inferiore al nominale, quindi è probabile che stia "sprecando" un po' di tensione (e quindi di potenza).

E' vero comunque che, come dici tu, per il funzionamento alla frequenza nominale, le maggiori perdite dovute all'inverter probabilmente compensano l'eventuale guadagno legato alla riduzione della tensione, se anche fosse possibile.

 

Nel caso con inverter immagino che, più che altro, perdendo un po' di tempo si possa ridurre il consumo andando a "limare" qualche Hz dove possibile, cioè dove in realtà basterebbe una potenza di uscita inferiore. Oltre all'ovvio miglioramento se si passa da un funzionamento on-off ad uno a velocità variabile, per pompe e ventilatori.

 

In ogni caso, anche in funzionamento a velocità variabile, non so quanti tecnici si mettano con la pazienza necessaria a minimizzare la curva V/f dell'inverter (o, peggio ancora, il riferimento di flusso, se il controllo è vettoriale). Per questo credo che lo sforzo dei produttori per ottimizzare automaticamente il punto di lavoro (durante il funzionamento) abbia una certa importanza. Purtroppo mi sembra che nessuno ancora si esponga pubblicando dei confronti seri, al massimo si fa marketing, ma mi pare che le normative di efficienza porteranno in futuro verso l'obbligo di caratterizzare l'intero sistema motore+inverter.

[Edge]

I risparmi maggiori si possono avere con pompe e ventilatori (proporzionalità tra potenza assorbita e il cubo della velocità). Per il resto come dice anche Sandro, non credo che tecnici/utilizzatori vadano ad ottimizzare ogni volta il punto di lavoro.

 

Un recente studio, non mi ricordo di quale casa,se ABB o altro, da prendere comunque sempre con le pinze, un inverter su ventilatori permette un risparmio annuo di circa il 35% (a livello economico circa 700 euro mi sembra di ricordare). Se trovo l'articolo magari lo posto.

[Livio Orsini]

Molto dipende dalla potenza in gioco e, soprattutto, se la pompa o il ventilatore non lavora a portata nominale o non sempre.

E' oramai diffuso, anche in comuni con popolazione <10.000 abitabti, usare pompe comandate da inverter per la rete idrica comunale. Ma qui il risparmio c'è ed è reale perchè le portat sono estremamente variabili l'inverter fa il suo dovere.

Però se io ho un grosso ventilatore che deve lavorare sempre a velocità di targa il costo dell'inverter son danari sprecati; meglio mettere un soft starter per l'avviamento dolce. Il recupero economico avverrà nel tempo con la riduzione dei costi di manutenzione perchè vengono evitati gli shocks alla trasmissione dovuti alle partenze a gradino.

[Edge]

Credo si parlasse di potenze intorno ai 10kW. Sicuramente non credo lo studio si riferisse a lavorazioni sempre a pieno regime continuamente altrimenti come affermi il gioco non vale la candela.

[Livio Orsini]

Il vero problema sta nella domanda: come è possibile calcolare il risparmio? Bisognerebbe conoscere opoter ipotizzare il regime medio di lavoro e da questo si potrebbe risalire con una buona approssimazione alla qauntificazione della potenza risparmiata.

Però son conti molto spannometrici; i risultati veri si conoscono a posteriori o facendo il raffronto tra due utenze identiche di cui solo una viene asservita all'inverter.

[SandroCalligaro]

Hai ragione, Livio e, soprattutto, quante misure accurate sono state fatte finora, possibilmente da qualcuno che non abbia interesse a gonfiare i risparmi?

 

Tanto per parlare di metodi spannometrici, guarda cosa si sono inventati quelli di KSB : http://www.achema.de/fileadmin/user_upload/Downloads/Presse/Trends_in_fluid_handling.pdf

 

Se si vuole proprio ridurre il consumo, per potenze medio-basse forse ha senso considerare anche altri tipi di motori, rispetto ai classici asincroni...

[Livio Orsini]

Ho conosciuto utilizzatori che le hanno fatte, specialmente utilizzatori di grosse pompe per irrigare.

Forse Mauro Dalseno ha dei dati in proposito, visto che la sua azienda lavora spesso in questo campo.

[yxes69]

È uno spettacolo leggere le Vs risposte. Sono ammirato dalla vs competenza. 

Il mio problema è proprio capire come poter valutare il vantaggio apportato dall'inverter alle varie condizioni di funzionamento.

Continuo a seguivi per aggiornamenti.

Grazie ancora.

yxes69

[SandroCalligaro]

La soluzione rigorosa temo che possa costare troppo: si tratterebbe di avere una misura accurata di potenza in ingresso (elettrica) ed in uscita (meccanica), alle varie condizioni di funzionamento. La potenza meccanica può essere ottenuta da coppia e velocità, ma potrebbe essere meglio una misura di pressione e portata, soprattutto considerando che quelle sono le grandezze che probabilmente interessano.

 

Una misura un po' più semplice (ma più soggetta ad errori) sarebbe quella di comparare la potenza elettrica in ingresso a parità di velocità di rotazione della pompa. La velocità della pompa, però, non è determinata solamente dalla frequenza di alimentazione (dando per scontato che si tratti di motori asincroni), perciò la si dovrebbe misurare.

 

[Angelo Gallo]

buongiorno, vorrei sottoporre un problema a persone come voi piú competenti in materia. Ho una pompa sommersa da 650 w a 220v; con questa e 100 m di tubo irrigo l'orto. Utilizzo allo scopo una batt. Da auto da 70 amp. E un inverter da 2000 w ad onda modificata. Con ció ho un'autonomia di 20 minuti circa.come posso fare per ricaricare contemporaneamente la batteria in modo che abbia piú durata. Questo senza appesantire troppo il sistema, in quanto sei tratta di una postazione mobile. Grazie e complimenti per la vs competenza.

[Livio Orsini]

Accodarsi crea confusione, pertanto il regolamento lo vieta.

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