Molte applicazioni industriali hanno un design molto più complesso del necessario.

Diversi studi hanno dimostrato che l’uso di un approccio più intelligente alla progettazione dell’applicazione
può risultare in un sistema più semplice che non solo utilizza meno componenti ma fa anche risparmiare energia.

In questo tutorial, ti aiuteremo a capire come questo possa essere possibile.

Useremo come esempio un impianto con caldaia a vapore.

Per prima cosa, vediamo un breve schema di un tipico impianto a caldaia.

Il livello dell’acqua nella caldaia è controllato per mezzo di pompe a velocità fissa e una valvola di alimentazione,
e un circuito di by-pass che consente all’acqua di tornare al disaeratore se c’è abbastanza acqua nella caldaia e la valvola è chiusa.

Oltre a garantire la portata minima richiesta alle pompe di alimentazione.

Questo sistema è molto stabile e infatti assicura un’elevata qualità del vapore,
ma questo impianto presenta anche alcuni problemi.

Ad esempio, la valvola di alimentazione richiede manutenzione almeno una volta all’anno, che ovviamente è una spesa.

Inoltre, la pressione aggiuntiva, necessaria per compensare la perdita di carico di

2-5 bar nella valvola di alimentazione significa che si avrà bisogno di pompe più grandi per garantire un funzionamento efficiente.

Questo, alla fine, non è solo una spesa in conto capitale ma anche una spesa operativa a causa del consumo energetico molto più elevato.

Inoltre, l’installazione del circuito di by-pass aumenta l’investimento iniziale e va ad aggiungersi alle spese di esercizio.

Fortunatamente, esiste un approccio più intelligente e più semplice a questo tipo di sistema.

Se si sostituiscono le pompe a velocità fissa con pompe a velocità variabile,
la funzionalità di controllo integrata nelle pompe può gestire direttamente il livello
consentendo di eliminare sia la valvola di alimentazione sia il circuito di bypass.

Le pompe ricevono semplicemente il segnale di livello dalla caldaia e accelerano
e rallentano automaticamente a seconda del consumo di vapore.

La rimozione della valvola di alimentazione e del by-pass i quali sono componenti costosi, è quindi la soluzione ottimale.

E poiché ora è stata anche eliminata la perdita di carico dalla valvola di alimentazione che è necessario utilizzare, 
una pompa più piccola è spesso sufficiente per erogare la pressione e alimentare l’acqua fino alla caldaia.

L’eliminazione della perdita di carico nella valvola e di alcuni componenti compensa rapidamente il costo delle nuove pompe intelligenti.

Qui, potete vedere il calcolo di un tipico profilo di carico in un sistema a caldaia industriale con due pompe CR15-14;
una delle pompe è in funzione e un’altra è in modalità stand-by.

Ora diamo un’occhiata al calcolo di un impianto tradizionale e di un nuovo sistema.

Sommando i costi totali delle apparecchiature possiamo vedere che le apparecchiature aggiuntive costano 640 euro.

E calcolando il costo operativo annuale in ​​base al profilo di carico il nuovo sistema fornisce un risparmio annuo di 3.807 euro. 

Ciò si traduce in un tempo di recupero dell’investimento di due mesi.

E un risparmio di più di 28.000 kWh all’anno!

Questo ci permette di tracciare il costo annuale di esercizio.

Come mostrato qui, i costi annuali per la manutenzione e il funzionamento sono circa la metà con il nuovo sistema
intelligente rispetto al vecchio sistema e questo dimostra chiaramente i vantaggi dei sistemi intelligenti!

In chiusura, diamo uno sguardo più da vicino a un paio di funzionalità in un sistema di alimentazione
a caldaia intelligente: compensazione della curva e capacità di arresto alla velocità minima.

La compensazione della curva garantisce una regolamento più stabile.

In un sistema di alimentazione a caldaia in cui la curva del sistema è molto piatta a causa della pressione statica nella caldaia, 
c’è il rischio che il controllo della pompa sia instabile in alcuni tipi di pompa.

La compensazione della curva ci aiuta a creare una curva della pompa stabile
ed è una funzione importante nelle applicazioni a caldaia, tra le altre.

Un sistema di alimentazione a caldaia intelligente consente inoltre di arrestare il funzionamento in periodi
in cui non vi è alcun consumo di vapore.

A differenza dei tipici sistemi di alimentazione a caldaia, in cui le pompe funzionano a velocità costante,
un sistema di alimentazione a caldaia intelligente arresterà automaticamente il funzionamento
se operato alla velocità minima per un certo periodo di tempo. 

Questo consente di ottenere risparmi significativi nel lungo termine.

Oltre alle funzionalità menzionate, i sistemi di alimentazione a caldaia intelligenti
offrono una serie di altre funzionalità, compreso duty/standby, duty/assist, influenza sul set-point, ecc.

Quindi, abbiamo stabilito che i sistemi di alimentazione a caldaia intelligenti offrono
una soluzione molto più energeticamente efficiente rispetto ai sistemi tradizionali più complessi.

Rimuovendo i componenti non necessari, è possibile creare un sistema
più facile ed economico da manutenere ed è quindi la soluzione a lungo termine più ovvia.