Info su risparmio energetico con Inverter

[Danilo_]

Buongiorno a tutti, 

scrivo perché a causa dei recenti aumenti del costo energetico stiamo valutando alcune soluzioni per ridurre i consumi.

Abbiamo una miriade di centraline oleodinamiche e pompe a vuoto che lavorano ininterrottamente per 16 ore al giorno, ma è effettivamente necessario mantenerle in marcia per circa il 50 % del tempo. Non abbiamo bisogno di regolazione di velocità; Indicativamente le potenze nominali di tutti i motori installati sfiorano i 50 KW.

 

Secondo la vostra esperienza, si va incontro a problemi utilizzando le pompe in modo on-off tramite inverter con rampe dolci?

Anche considerando i numerosi avviamenti, si avrebbe un risparmio importante dell’energia utilizzata?

 

Grazie per le risposte

 

Buona giornata

 

[reka]

dipende dai casi, io uso presse per lo stampaggio e sui nostri macchinari conviene quasi sempre mettercelo l'inverter.. io ce l'ho su una vecchia pressa e il risparmio è notevole (se conda dei cicli anche oltre il 50%) perchè si riesce a regolare autonomamente e non a gradini. il risparmio è notevole anche perchè non devo quasi più raffreddarne l'olio.

su un'altra che ora non ho più il risparmio era limitato perchè si riusciva a pilotare solo per step, quindi 0-600-1000 giri/min e il tempo che stava a 0 era nullo..

 

nel tuo caso dovresti ipotizzare i tempi che staresti fermo e valutare i risparmio ... per prima cosa verificherei i consumi dei motori adesso.

[Livio Orsini]

4 ore fa, Danilo_ ha scritto:

Secondo la vostra esperienza, si va incontro a problemi utilizzando le pompe in modo on-off tramite inverter con rampe dolci?

 

Per questo basterebbero dei soft starter.

Con l'inverter puoi ottimizzare meglio lavorando anche in modulazione.

[Sandro Calligaro]

Controllare la pressione o la portata di una pompa o di un ventilatore/compressore in modo continuo, anziché ON/OFF porta, almeno sulla carta, dei vantaggi notevoli se al momento il sistema lavora circa al 50% del nominale. Quindi, se si usa un inverter, è molto probabile che non convenga più fare ON/OFF.

 

So per certo che ci sono applicazioni oleodinamiche in cui si usa fa regolazione di pressione solo quando serve ("servo-pompe"). Non ne so molto, ma mi sembra una cosa intelligente, a patto di riuscire ad ottenere le prestazioni ("prontezza" nella risposta) necessarie...

[luigi69]

Non so se Danilo leggerà ancora   ( vedo il posto di Martedi e poi piu nulla )

Attenzione a come sono state realizzate le centraline oleo ( come suggeriva reka e Sandro )

Se non esiste un circuito off line di filtrazione  e scambiatori per raffreddamento , interrompere le pompe principali o limitarne la portata , limitandone i giri ( nel caso di pompe a portata fissa ) , vuole dire non piu raffreddare la tua centralina ( ed in proporzione minore, diminuire il filtraggio  )

[Livio Orsini]

11 ore fa, luigi69 ha scritto:

imitandone i giri ( nel caso di pompe a portata fissa ) , vuole dire non piu raffreddare la tua centralina

 

E qualche cosa di anaologo ai motori autoventilanti alimentati da inverterdove, lavorare sotto i 40Hz per tempi non trascurabili, significa surriscaldare il motore; però molti si dimenticano di prevedere la ventilazione assistita.

[Danilo_]

Grazie mille per le considerazioni, pensavo di lavorare in on-off perchè le centraline oleodinamiche servono solo quando si devono fare dei movimenti o quando degli elementi sono in una posizione definita, non c'è nulla che va tenuto in pressione per una pronta risposta. Vorrei evitare la modulazione perchè oltre ai problemi di raffreddamento, che non mancherebbero, le centraline hanno dei circuiti interni di sicurezza che in caso di calo di pressione sganciano le elettrovalvole di comando portando tutto a riposo.

Queste sono sicurezze sulle quali non possiamo intervenire perchè preservano da situazioni pericolose. L'intenzione era di tenere tutto spento quando le parti azionate da elementi oleodinamici sono a riposo.

La domanda principale era se, considerando 10-15 avviamenti ora, da 0 a velocità nominale andiamo incontro a problemi di natura elettrica sui motori e comunque se gli assorbimenti di avviamento confrontati con l'assorbimento attuale darebbero vantaggi concreti in termini economici.

I tempi di risposta non sarebbero un problema perchè possiamo gestire tutto in base allo stato attuale del programma in esecuzione.

 

Tornando alla modulazione, non credo di aver ben capito il concetto, in questi due casi: 

- modulare in tempo reale il n. di giri del motore

- ridurre in maniera fissa i giri finchè la pressione generata è sufficiente per i nostri utilizzi?

 

Nel secondo caso unito al funzionamento on-off avrei chiari vantaggi, nel primo caso invece che vantaggio avrei diminuendo il n. di giri piuttosto che spegnendo totalemente il motore?

 

 

 

[reka]

io farei uno studio preliminare sui consumi attuali e su quelli prevedibili con l'uso ON/OFF tramite softstarter..

non è complicatissimo e cominci a farti un'idea della convenienza dell'investimento.

[ETR]

Ciao Danilo, come suggerisce reka, bisogna valutare bene dove e come serva l'uso del softstarter cosi come quello dell'inverter. Visti i costi che hanno raggiunto certi prodotti, ormai non considero quasi mai i softstarter e tendo ad utilizzare solo inverter, anche per campi di regolazione molto ridotti (anche solo 5 Hz, per esempio 45:50 Hz).

 

Questo perché dipende esclusivamente dal componente meccanico che stai pilotando e parlando di pompe, bisognerà valutare bene la curva di funzionamento, per via delle prestazioni ad una data velocità. Stessa cosa per ventilatori e/o aspiratori.

 

Rispondendo a Yiogo, io uso solo motori a ventilazione diretta, perché lavoro al 90% con pompe e ventilatori e per la caratteristica della curva, non ho surriscandamento perché non scendo sotto una certa frequenza del motore che è ampiamente sufficiente al raffredamento naturale della macchina.

 

Rispondendo anche a Livio, lavoro anche h24 a 30 Hz da anni, senza aver mai bruciato un motore (rarissimi casi di impianti di aspirazione sovradimensionati ma che in particolari casi devono poi lavorare al 95%).

 

Se parliamo nell'ambito del post, servoventilare una pompa o un ventilatore non è strettamente necessario (anzi inutile nella maggior parte dei casi), a meno che però non vi siano particolari condizioni di ciclo (andamento del carico oppure partenza-arresto), tali per cui il tempo di arresto, non permetta un raffreddamento naturale del motore. Questi casi sono molto più facili da riscontrare in altri ambiti, dove non vi sono gli andamenti di carico/velocità e quindi corrente delle curve pompe/ventilatore e dove al 90% dei casi, intervengono allora i modelli matematici di protezione degli inverter che anticipano l'anomalia di sovraccarico, in funzione del tempo.

 

Per fare un esempio nel tuo caso, se avessimo una pompa che richiedesse un numero notevole di avviamenti/start stop e in questi cicli il suo valore di corrente fosse addirittura superiore per alcuni istanti alla corrente nominale, potresti incorrere in un anomalia di sovraccarico, con un inverter, dove prima invece con un avviamento diretto, non ti eri nemmeno mai accorto. Questo però non è un problema dell'inverter, non lo risolvi con la servo ventilazione, ma è un problema strutturale dell'impianto, dato che la pompa va in sovra assorbimento per un attimo, quell'attimo è ripetuto molte volte e non si lascia il tempo per raffreddare la pompa.

 

Riassumendo, va fatta una buona analisi.

 

Buon weekend, Ennio

[luigi69]

2 ore fa, Danilo_ ha scritto:

La domanda principale era se, considerando 10-15 avviamenti ora, da 0 a velocità nominale andiamo incontro a problemi di natura elettrica sui motori e comunque se gli assorbimenti di avviamento confrontati con l'assorbimento attuale darebbero vantaggi concreti in termini economici.

se puoi fai un esempio pratico del tuo caso, con che potenza del motore, questi avviamenti ? che tipo di pompa  è accoppiata al motore

Tieni conto anche di un eventuale sovradimensionamento della parte elettronica in base alle temperature interne del tuo quadro elettrico .

inoltre, per fare un paragone costi benefici...direi proprio serve anche sapere di quale soft starter eventualmente parliamo

2 ore fa, Danilo_ ha scritto:

Tornando alla modulazione, non credo di aver ben capito il concetto, in questi due casi: 

- modulare in tempo reale il n. di giri del motore

- ridurre in maniera fissa i giri finchè la pressione generata è sufficiente per i nostri utilizzi?

serve un esempio pratico del tuo specifico caso , non sarebbe male una foto di una centralina "tipo" sulla quale fare considerazioni , ed un suo schema di massima

[Livio Orsini]

6 minuti fa, ETR ha scritto:

Rispondendo anche a Livio, lavoro anche h24 a 30 Hz da anni, senza aver mai bruciato un motore (rarissimi casi di impianti di aspirazione sovradimensionati ma che in particolari casi devono poi lavorare al 95%).

 

Se lavori con motoventilatori il problema non si pone, perchè la coppia assorbita è funzione del quadrato della velocità; scendendo a 30hz la coppia che deve erogare il motore, quindi la corrente che assorbirà, sarà molto inferiore a quella di targa, quindi la potenza dissipata dal motore sarà anch'essa molto inferiore alla potenza nominale, ergo il calore pordotto sarà molto inferiore e la servoventola, anche se ha ridotto la sua efficacia è ancora sufficiente ad evitare surriscaldamenti.

 

Prova a lavorare a piena coppia a frequenza inferiore a 40Hz per qualche decina di minuti, con la solo autoventilazione del motore, poi ne riparliamo.

 

Però forse non hai capito l'analogia che ho fatto nel mio messaggio.

[ETR]

Il 8/1/2022 alle 11:48 , Livio Orsini ha scritto:

Però forse non hai capito l'analogia che ho fatto nel mio messaggio.

 

Ciao Livio, l'ho capita benissimo ed infatti è proprio per quello che ho risposto alla tua nota, non tanto per voler puntualizzare contro la tua esperenza, ma piuttosto per precisare quello che poi hai tecnicamente spiegato, avendo come richiesta in testa al post, applicazioni V/F.

 

Nulla di più. 

 

Buon weekend, Ennio

 

 

[Livio Orsini]

1 ora fa, ETR ha scritto:

Ciao Livio, l'ho capita benissimo

 

 

Chiarissimo e meglio così🙂

Ogni tanto è meglio ricordare certi concetti.

 

 

Modificato: 9 gennaio 2022 da Livio Orsini

[Danilo_]

Buonasera a tutti, torno per aggiornarvi. Alla fine, seguendo i vostri consigli, abbiamo optato per l'uso degli inverter. Li abbiamo appena ricevuti e sto procedendo a delle simulazioni a vuoto sul banco. 

Ho una cosa che mi lascia perplesso e non riesco a spiegarmi per cui chiedo di nuovo lumi. 

Motore senza carico da 9,2 kw:

collegato direttamente alla rete misuro con pinza 14 A circa. Teoricamente 12*380*1.73*0,8 = 6,3 Kw circa. 

Sotto inverter, misurando l'ingresso, da pinza rilevo soli 4 A, circa 2 Kw. 

 

Cosa è che mi sfugge? Può essere che avendo collegato alla buona l inverter (senza cavi schermati ecc) rilevi degli assorbimento così bassi? 

O sbaglio il principio delle misurazione? 

 

 

 

[luigi69]

18 minuti fa, Danilo_ ha scritto:

collegato direttamente alla rete misuro con pinza 14 A circa.

Ma o ricordo male io , o non hai mai specificato che tipo di pompa

Ma a vuoto ?  Senza carico ? Solo trascinamento?  Se così, a vuoto , fin tanto

19 minuti fa, Danilo_ ha scritto:

Sotto inverter, misurando l'ingresso, da pinza rilevo soli 4 A, circa 2 Kw. 

Troppo poco

 

19 minuti fa, Danilo_ ha scritto:

sbaglio il principio delle misurazione

La pinza è seria ?  Legge valori in true RMS?

[Danilo_]

Per ora sto provando sulle centraline oleodinamiche, ma non saprei dettagliare meglio. 

La prova che ho fatto è nella condizione di pompa in scarico, mettendo in pressione chiaramente i valori salgono. 

Riguardo la pinza non saprei dire di che qualità possa essere, la utilizziamo soprattutto per misurare carichi reistivi ed i valori risultano corretti, verificato proprio oggi alla luce delle differenza che esponevo sopra. 

 

Preciso che la lettura di 4 Ampere la ho a monte dell'inveter, a valle, sulla corda che va al motore, è più alta. 

 

In linea teorica con tensione costante e minor assorbimento significa che nella stessa condizione starei consumando 3 volte meno...ma non mi sembra una situazione reale. 

Del resto però le misurazioni mi indicano questi dati e non saprei cosa pensare. 

 

 

 

 

 

 

 

[luigi69]

9 ore fa, Danilo_ ha scritto:

Preciso che la lettura di 4 Ampere la ho a monte dell'inveter, a valle, sulla corda che va al motore, è più alta. 

è la pinza che non misura correttamente

 

9 ore fa, Danilo_ ha scritto:

a non mi sembra una situazione reale. 

infatti , se non si parte da alcuni dati fissi....

poi il risparmio vero e proprio lo vedrai nel tempo , comparato sempre ai cicli macchina

[Livio Orsini]

Se non si tratta di pinza molto sofistica ( emmolto costosa) quello che legge a valle dell'inverter può essere un valore di fantasia, dato che la tensione non è sinusoidale, mentre la corrente è si sinusoidale ma molto "sporca" per i residui delle commutazioni in HF.

 

Per avere una misura attendibile della corrente assorbita all'ingresso del'inverter devi mettere la velocitàdel motore in modo che la freqeunza sia 50Hz.

Se la frequenza è inferiore la corrente assorbita può essere molto inferiore a quella misurata con il solo motore alimentato da rete.

Se così in fosse non si avrebbe risparmio energentico usando un inverter.🙂