L’IMPORTANZA DI INTERVENIRE SULLE PERDITE
Di tutti i costi sostenuti per un compressore nell’arco del suo ciclo di vita, il 70% è dovuto al consumo di energia. Se si considera che dopo 5 anni di utilizzo di un impianto di aria compressa, le perdite di rete possono superare il 20% del consumo di aria totale, allora si può capire quanto sia importante intervenire sulle perdite, localizzandole ed eliminandole. Tali perdite sono dovute ad usura (soprattutto delle parti in gomma o in polimeri), alla presenza di acqua all’interno del circuito dovute al non perfetto funzionamento del condensatore o all’assenza di meccanismi di espulsione delle condense, oppure alle vibrazioni che allentano i raccordi. L’entità delle perdite dipende principalmente dalla dimensione del foro (area) e dalla differenza di pressione tra il circuito e l’ambiente in cui si diffondono. Maggiore è l’area e la differenza di pressione, maggiore è la portata d’aria compressa persa.
COME SI INDIVIDUANO LE PERDITE
La ricerca delle perdite si basa sul fatto che un fluido che passa attraverso un foro genera turbolenza, la quale si trasforma in rumore. In particolare, i rumori emessi dalle perdite di aria sono ultrasuoni, ovvero suoni non udibili dall’orecchio umano che hanno frequenze tra i 20 kHz e i 100 kHz.
Attraverso uno specifico microfono direzionale è possibile identificare la sorgente dell’ultrasuono fino a 10m di distanza, anche in presenza di rumore di fondo. In base al volume e alla frequenza rilevati dallo strumento è possibile determinare anche la portata d’aria dispersa, con qualche errore di stima maggiore nel caso di presenza di rumori di fondo legati all’utilizzo di aria compressa nel processo (es. sfiati di pistoni pneumatici). Inoltre, in presenza di due perdite molto vicine l’una all’altra, quella maggiore “copre” quella minore. La ricerca procede individuando prima le perdite maggiori; una volta individuate e riparate le prime, si passerà all’individuazione delle minori, passando con lo strumento in prossimità del tubo. Per quanto riguarda le perdite legate a microfori, l’intensità sonora della turbolenza è molto bassa. Si applica quindi un liquido alla superficie dei tubi, il quale è in grado di evidenziare in modo visivo o in modo acustico la formazione e distruzione continua di microbolle sulla superficie del tubo. Tali piccole esplosioni si possono rilevare come crepitii dallo strumento ad ultrasuoni.
Conoscendo l’entità delle perdite (portata), le caratteristiche della centrale di compressione (energia necessaria per comprimere 1 metro cubo d’aria) ed il costo specifico di acquisto dell’energia elettrica è possibile determinare il costo connesso alla perdita rilevata, ottenendo un elenco di priorità degli interventi (alcune stime parlano di circa 1-3 €/cent a metro cubo di aria persa).
I vantaggi dell’individuazione e della manutenzione delle perdite sono di tipo diretto ed indiretto. Infatti, non solo si impiega meno energia per produrre il quantitativo richiesto di aria compressa, ma i motori e tutto il gruppo compressore risultano meno sollecitati visto che lavorano per meno tempo, con vantaggi per la maggiore durata ed affidabilità del sistema.
Esistono inoltre sistemi di rilevazione delle perdite e delle portate che aiutano a monitorare in continuo tali impianti.
LE PERDITE DEI GAS REFRIGERANTI
Altri tipi di perdite di fluidi che generano inefficienze energetiche sono quelle dei gas refrigeranti presenti negli impianti frigoriferi e di condizionamento. La diminuzione di tali gas, infatti, riduce il coefficiente di performance (detto COP) del gruppo frigorifero. Per individuare questo tipo di perdite è necessario svuotare il circuito e riempirlo con azoto, talvolta addizionato con piccole quantità di idrogeno ed elio. La prima prova da eseguire è l’analisi della variazione della pressione nel tempo: se la pressione tende a scendere, significa che vi è una vistosa perdita all’interno del circuito di refrigerazione. Si deve quindi passare all’individuazione di tali perdite: anche in questo caso si possono impiegare spray rilevatori di fughe (basati su tensioattivi) che vengono spruzzati sulle condotte, oppure detector elettronici che individuano le piccole concentrazioni di elio uscenti dai fori-microfori. Un’altra possibilità è l’addizione di un additivo fluorescente all’interno del circuito in pressione. Il punto di fuoriuscita può essere individuato mediante lampade ad ultravioletti.
ANALISI DEI DATI
Di seguito sono riportati i dati emersi dall’analisi di un campione di 125 siti produttivi (scopri di più sull’analisi). Gli interventi sulle perdite nei sistemi ad aria compressa sono stati proposti in 101 casi. Nella tabella viene indicata, per ciascun settore merceologico, la frequenza con cui sono stati suggeriti questi interventi:
Il valore medio del tempo di pay back semplice degli interventi sulle perdite nei sistemi ad aria compressa, ponderato sul campione, è pari a 0,4 anni. Di seguito il tempo di pay-back distinto per comparto.
Infine riportiamo i dati sul risparmio economico potenziale.
PER MAGGIORI INFORMAZIONI
Se vuoi scoprire tutte le possibili tecnologie di intervento a disposizione delle imprese per migliorare la gestione energetica leggi l’articolo dedicato.
Per ricevere il libro completo dedicato all’efficienza energetica condividi un post su Linkedin e riceverai il report contenente ulteriori informazioni aggiuntive, come l’analisi per settore merceologico dei dati emersi durante le diagnosi (metalmeccanico, tessile, alimentare, carta e stampa, chimico e farmaceutico, gomma e materie plastiche, altro).
CONTATTACI PER MIGLIORARE LA TUA EFFICIENZA ENERGETICA
Vorresti realizzare un audit energetico per capire come migliorare la tua impresa? Visita l’Area energia e contattaci.