Un'azienda del settore dello zinco ha aggiornato il suo sistema di aria compressa con due coclee da 355 kWcompressori d'aria. L'aggiornamento si è concentrato sul miglioramento dell'efficienza operativa del compressore, sulla corrispondenza della fornitura d'aria con la domanda di produzione e sulla riduzione del consumo di elettricità associato alla generazione di aria compressa.
Il cliente è un'azienda del settore dello zinco con attività di produzione continua. L'aria compressa viene utilizzata nel processo di produzione per apparecchiature pneumatiche, controllo di processo, pulizia delle apparecchiature e altri servizi dell'impianto.
Poiché il sistema di produzione funziona per periodi prolungati, la stazione di aria compressa rappresenta un carico elettrico significativo e continuo. Il miglioramento dell'efficienza del compressore è quindi diventato una parte importante del programma di risparmio energetico dell'impianto.
Prima dell'ammodernamento, l'impianto utilizzava un sistema di aria compressa esistente, in servizio da un lungo periodo. La sua efficienza operativa non corrispondeva in modo coerente all’effettiva richiesta d’aria delle linee di produzione.
Le principali questioni considerate durante il retrofit includevano:
●Elevato consumo di elettricità dal sistema di compressione esistente
●Corrispondenza limitata tra la potenza del compressore e la domanda effettiva di aria dell'impianto
●Maggiori esigenze operative e di manutenzione dovute all'invecchiamento delle apparecchiature
●La necessità di mantenere una fornitura di aria compressa stabile per la produzione continua
Invece di valutare l'efficienza del compressore solo come parametro della singola apparecchiatura, l'ammodernamento ha considerato le condizioni operative della stazione di aria compressa nel suo insieme.
Il sistema aggiornato utilizza due compressori d'aria a vite da 355 kW.
La scelta dell'attrezzatura si è basata sul fabbisogno di aria compressa dell'impianto e sulle condizioni operative del sistema esistente. L'obiettivo era fornire una capacità d'aria sufficiente migliorando al tempo stesso l'efficienza operativa complessiva della stazione di compressione.
Per un impianto di produzione continua, la scelta del compressore deve tenere conto di diversi fattori, tra cui la portata d'aria richiesta, la pressione di esercizio, le ore di funzionamento, il profilo di carico e il modo in cui più compressori funzionano insieme.
Il retrofit si è quindi concentrato non solo sulla sostituzione delle apparecchiature, ma anche sul miglioramento del rapporto tra il funzionamento del compressore e l'effettiva domanda di produzione.
La stazione di compressione fornisce aria compressa a diversi processi di produzione all'interno dello stabilimento. Poiché la richiesta d'aria cambia con le condizioni di produzione, il funzionamento coordinato di più compressori può aiutare a evitare operazioni non necessarie in condizioni di carico inefficienti.
La configurazione aggiornata è stata valutata in base alle effettive esigenze operative dell'impianto anziché basarsi solo sulla potenza nominale del motore dei compressori.
Questo approccio è particolarmente rilevante per gli impianti industriali in cui i compressori funzionano per lunghi periodi e il consumo di elettricità costituisce una parte sostanziale del costo operativo del sistema di aria compressa.
Dopo la messa in funzione dell'impianto di aria compressa modernizzato, il cliente ha valutato il proprio consumo energetico in condizioni operative effettive.
Con il retrofit si è ottenuto un risparmio energetico complessivo di circa il 30%.
Il risultato riflette le condizioni operative di questa specifica installazione. Il risparmio energetico effettivo derivante da un retrofit dell'aria compressa può variare in base ai programmi di produzione, alle ore di funzionamento annuali, alla domanda d'aria, alla pressione di scarico, al carico del compressore e ad altre condizioni del sistema.
Per questo motivo, le prestazioni di risparmio energetico dovrebbero essere valutate utilizzando dati operativi misurati piuttosto che applicare una percentuale di risparmio fissa a ogni installazione.
L'aria compressa viene spesso trattata come un'utilità, ma il funzionamento del compressore può avere un effetto misurabile sul consumo elettrico di un impianto.
Un adeguato retrofit dovrebbe quindi considerare il profilo operativo completo del sistema di aria compressa. La capacità del compressore, i requisiti di pressione, le ore di funzionamento, le fluttuazioni della domanda d'aria e il controllo multi-compressore influiscono tutti sulle prestazioni energetiche finali.
Per la lavorazione dello zinco e altre industrie a processo continuo, questo approccio a livello di sistema può essere utile quando si valuta se una stazione di compressione esistente debba essere aggiornata, sostituita o riconfigurata.
Questo progetto fornisce un riferimento pratico per gli impianti con una domanda di aria compressa relativamente elevata e lunghe ore di funzionamento.
Quando si pianifica un retrofit simile, i gestori dell'impianto possono fornire le seguenti informazioni per la valutazione tecnica:
| Parametro | Informazioni richieste |
| Compressori esistenti | Modello, potenza motore e quantità |
| Pressione di esercizio | Pressione operativa richiesta |
| Domanda d'aria | Consumo d'aria medio e di punta |
| Programma operativo | Orari di funzionamento giornalieri e annuali |
| Consumo energetico esistente | Consumo elettrico del compressore |
| Condizioni di produzione | Grandi cambiamenti nella domanda d’aria |
| Condizioni di installazione | Raffreddamento, temperatura ambiente e requisiti del sito |
Questi dati operativi aiutano i tecnici a determinare se la sostituzione del compressore, la regolazione della capacità, l'ottimizzazione del controllo o una combinazione di misure sono appropriate per il sito.
Il retrofit dell’industria dello zinco dimostra come la scelta del compressore e il funzionamento del sistema possano influenzare le prestazioni energetiche di una stazione di aria compressa industriale.
Con due compressori d'aria a vite da 355 kW e regolazioni operative a livello di sistema, il progetto ha ottenuto un risparmio energetico complessivo di circa il 30% nelle effettive condizioni operative del cliente.
Per gli impianti industriali che prendono in considerazione un aggiornamento simile, una valutazione basata sulla misurazione della domanda d'aria, della pressione, delle ore di funzionamento e del consumo di elettricità fornisce una base più affidabile per la selezione delle apparecchiature e la valutazione del risparmio energetico.
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