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Le migliori soluzioni per il monitoraggio dell'aria compressa

Scritto da Endress+Hauser | 04/04/2025

Il 10% dei consumi di energia elettrica nell'industria, equivalente alla produzione di 75 centrali nucleari, è utilizzato per produrre aria compressa.
Fino al 95% va perso nel processo sotto forma di calore non produttivo e il 30% dell'aria compressa generata viene perso a causa delle dispersioni della rete di distribuzione.

Dissipazione di calore, perdite di carico, pressione eccessiva negli impianti: tutti questi fattori fanno sì che i compressori e in generale i dispositivi ad aria compressa vengano comunemente considerati come macchinari che consumano enormi quantità di energia.

Ecco perché è importante valutare soluzioni per il monitoraggio dell'aria compressa e l'ottimizzazione dei relativi consumi. Vediamo le proposte di Endress+Hauser.

 

Indice:

- Endress+Hauser: il partner per il monitoraggio dei consumi energetici
- Ottimizzare il monitoraggio e la produzione di aria compressa
- Aria compressa: riduzione dei consumi e monitoraggio, un caso studio
- La tecnologia di misura di Endress+Hauser per l'aria compressa

 

 

Endress+Hauser: il partner per il monitoraggio dei consumi energetici

Endress+Hauser, grazie ad un ventaglio di soluzioni permette di:

  • ridurre al minimo le perdite di aria compressa;
  • monitorare i filtri, per ottenere le minori perdite di carico;
  • prelevare l’aria per i compressori nel punto più freddo, per ottenere migliori prestazioni;
  • recuperare il calore di scarto prodotto dai compressori;
  • mantenere la pressione dell’impianto a livelli più bassi possibili;
  • spegnere i compressori durante le fasi non produttive, per risparmiare;
  • controllare l'efficienza dei compressori mediante il COP, il coefficiente di prestazione;
  • verificare i consumi di energia specifico (SEC) dei compressori.

Le perdite di aria compressa in ambiente industriale sono molto comuni e dispendiose.

Ottimizzare il monitoraggio e la produzione di aria compressa

Fino al 30% dell’aria compressa all’interno degli impianti può “scomparire” a causa di perdite della rete di distribuzione.

Le perdite finanziarie dovute a impianti ad aria compressa inefficienti spesso vengono sottovalutate, ignorate o semplicemente accettate come un dato di fatto, ma non è detto che debba essere necessariamente così: con l’esperienza, Endress+Hauser ha dimostrato che, adottando misure adeguate, è possibile ridurre queste perdite fino al 10%, diminuendo al contempo i consumi di energia elettrica.

In impianti di grosse dimensioni ciò si traduce rapidamente in risparmi di decine o migliaia di euro l’anno. Le domande che i responsabili degli impianti dovrebbero porsi, pertanto, sono sempre le stesse:

  • di quanta aria compressa ho effettivamente bisogno?
  • i quantitativi richiesti variano a seconda della fascia oraria nell’arco della giornata?;
  • qual è il carico base?
  • quanta elettricità (kWh) occorre per produrre un metro cubo standard di aria compressa?
  • che rendimento hanno i compressori del mio impianto?

Le soluzioni di energy monitoring di Endress+Hauser consentono di registrare l’affidabilità dei dati e di individuare chiaramente i punti deboli dell’impianto dell’aria compressa.

Aria compressa: riduzione dei consumi e monitoraggio, un caso studio

Endress+Hauser ha affiancato un cliente nell'ottimizzazione della disponibilità e delle prestazioni dei propri impianti di aria compressa.

Abbiamo proposto una soluzione completa, che offrisse la possibilità di monitorare il consumo di aria compressa, il punto di rugiada, i filtri e, contestualmente, che permettesse di registrare dati.

La sfida

Al primo posto delle priorità del cliente c'era l'aumento della disponibilità e migliori prestazioni dell'alimentazione dell'aria compressa. Infatti, un arresto nell'alimentazione di aria compressa comporta un arresto della produzione.

Pertanto, abbiamo proposto di migliorare l'efficienza dell'impianto di aria compressa esistente adottando misure mirate: oltre ad investire in un secondo essiccatore a freddo ridondante, abbiamo suggerito di eseguire una misura costante del consumo di aria compressa, installando misuratori di pressione differenziale per il monitoraggio dei filtri e sistemi di registrazione dei dati.

La soluzione

La soluzione completa di Endress+Hauser ha consentito di sorvegliare parametri importanti dell'impianto di generazione dell'aria compressa, quali:

  • consumo di aria compressa;
  • pressione differenziale unità di filtraggio;
  • punto di rugiada, consumo di elettricità;
  • calcolo del consumo energetico specifico.

Raccogliere, memorizzare e analizzare i dati sul ciclo dell'aria compressa, da una parte garantiva efficienza nella produzione e dall'altra consentiva di monitorare in maniera mirata le misure adottate per la riduzione del suo consumo.

Prima di procedere all'installazione delle tecnologie di misura e registrazione, il responsabile tecnico del cliente e gli specialisti dell'aria compressa di Endress+Hauser hanno stabilito il luogo idoneo per l'installazione delle singole unità dell'impianto di aria compressa.

In questo modo hanno ottenuto un quadro chiaro della strutturazione tridimensionale dell'impianto, che ha consentito in un momento successivo di implementare le tecnologie di misura. Oltre all'essiccatore a freddo, è stato installato un dispositivo in linea per la misura dell'aria compressa del tipo T-mass B 150 per misurare la pressione differenziale per ciascuno dei quattro filtri, in modo da monitorarne con costanza il livello di contaminazione.

Una batteria di compressori. 

Al cliente è stata così fornita una misura del punto di rugiada.
Un contatore di energia rilevava il consumo di energia elettrica dei compressori e degli essiccatori e tutti i valori di misura venivano visualizzati e memorizzati sul display del data logger, il quale determinava, visualizzava e memorizzava il consumo specifico di energia per metro cubo standard.

Grazie a queste soluzioni, siamo stati in grado di monitorare in maniera costante e affidabile il livello di efficienza nella produzione di aria compressa.

Un'altra particolarità della soluzione offerta è stata la gestione delle segnalazioni di manutenzione tramite mail in caso di attivazione dell'allarme.
A tal fine, il data logger è stato collegato tramite l'intranet al mail-server del cliente, in modo che dal PC del responsabile tecnico ora fosse possibile recuperare automaticamente i dati del data logger, memorizzarli e utilizzarli successivamente per analisi dettagliate.

I vantaggi della soluzione, in breve:

  • Misura continua del consumo di aria compressa;
  • Monitoraggio dei filtri mediante misura differenziale della portata;
  • Monitoraggio del punto di rugiada;
  • Notifica di allarme via e-mail in caso di superamento dei limiti;
  • Memorizzazione dati e analisi con sistema compatto di monitoraggio energetico.

La tecnologia di misura di Endress+Hauser per l'aria compressa

Ecco una panoramica dei prodotti più comuni che è possibile utilizzare per monitorare i consumi energetici e la produzione di aria compressa all’interno degli impianti:

1. Software per l'energy management

Con questa soluzione è possibile:

  • monitorare i consumi energetici specifici;
  • attribuire dei costi di produzione a vari centri di costo;
  • definire e monitorare i valori target basati sui dati storici;
  • individuare le perdite;
  • calcolare l’aumento dei profitti determinato dagli interventi mirati al risparmio energetico.

2. Proline t-mass I 300/500

Misuratore di portata a inserzione con elevata stabilità. Permette di:

  • misurare i consumi;
  • individuare le perdite;
  • compensare in tempo reale le variazioni delle condizioni di processo (temperatura, pressione, direzione del flusso e tipo di gas);
  • accedere in modo completo alle informazioni diagnostiche e di processo.

3. Misuratore Prowirl F 200

Questo misuratore di portata per aria umida compressa è progettato per garantire una gestione energetica ottimizzata. Eccone i vantaggi:

  • misurazione integrata di temperatura e pressione per vapore e gas;
  • design compatto con compensazione del tratto rettilineo in ingresso per semplificarne l'installazione;
  • elevata precisione anche con numeri di Reynolds fino a 10.000;
  • elevata stabilità del sensore capacitivo che assicura misure stabili nel tempo;
  • display touch contro retroilluminato che elimina la necessità di aprire il dispositivo.

4. Misuratori Cerabar

Famiglia di sensori a pressione per registrazione della pressione di sistema e monitoraggio dei filtri, che ad esempio possono rilevare la perdita di carico dovuta a intasamenti. Ne sono un esempio:

  • Cerabar PMP71B, trasmettitore di pressione che offre misurazioni fino a 700 bar e temperature di processo fino a 400 °C, garantendo elevata precisione e controllo avanzato anche da remoto, grazie alla tecnologia Bluetooth e all'app SmartBlue;
  • Cerabar PMP21, misuratore di pressione assoluta e relativa per ambienti gravosi a configurazione rapida, realizzato in acciaio inox 316L e progettato per garantire misurazioni affidabili fino a 400 bar di pressione.

5. iTHERM ModuLine TM131

Questo termometro industriale è progettato per garantire misurazioni accurate anche in condizioni estreme, con un ampio campo di misura e resistenza alle vibrazioni.
Inoltre, grazie alla tecnologia iTHERM, assicura tempi di risposta rapidi, manutenzione semplificata e una maggiore sicurezza operativa.

Di seguito alcuni vantaggi:

  • ampio campo di misurazione (da -200°C a +1100 °C) e fino a 100 bar di pressione;
  • inserti iTHERM con produzione automatizzata per una maggiore costanza nella misurazione e nella tracciabilità dei dati;
  • alta stabilità e resistenza alle vibrazioni (> 60 g);
  • tempi di risposta in 1,5 secondi grazie al sistema iTHERM QuickSens.

6. Memograph M RSG45

Analizzatore di dati con le seguenti funzionalità:

  • registrazione (ad esempio dei consumi energetici specifici, delle perdite e così via);
  • totalizzazione (ad esempio delle prestazioni di più compressori);
  • monitoraggio di setpoint;
  • generazione di allarmi (valori di soglia).

Questa è solo una piccola selezione dei prodotti di Endress+Hauser per il monitoraggio dell'aria compressa.
Endress+Hauser è un partner leader mondiale nella fornitura di sensori, sistemi e servizi per il monitoraggio dell’aria compressa che può offrirti strumenti e tecnologie all’avanguardia. Inoltre, Endress+Hauser offre non solo dispositivi, ma anche il supporto tecnico necessario a migliorare i tuoi consumi.

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