Quanto consuma un compressore industriale? È una delle domande che ci vengono poste più spesso quando analizziamo un impianto, soprattutto quando l’obiettivo non è semplicemente sostituire una macchina, ma ridurre il costo dell’aria compressa nel tempo.
Per noi di Verardi Compressori il consumo non è infatti un dato da valutare soltanto sulla scheda tecnica del compressore. Potenza installata, portata, pressione di esercizio e ore di funzionamento sono certamente importanti, ma il risultato dipende anche da come la macchina lavora realmente: quanto tempo rimane a carico, quanto a vuoto, come varia la richiesta d’aria durante la produzione e quanto è efficiente l’intero impianto.
È per questo che, quando progettiamo o interveniamo su un sistema di aria compressa, ragioniamo sull’insieme: compressore industriale, distribuzione dell’aria, trattamento, regolazione e monitoraggio dei consumi.
Vediamo quindi quali sono i parametri da considerare per capire quanto consuma realmente un compressore e, soprattutto, come individuare eventuali sprechi.
Potenza e consumo di un compressore non sono la stessa cosa
Uno dei primi aspetti da chiarire riguarda la differenza tra potenza e consumo energetico.
La potenza, espressa in kW, indica la potenza del motore o la potenza elettrica assorbita nelle condizioni specificate dal costruttore. Il consumo energetico indica invece l’energia utilizzata nel tempo ed è espresso in kWh.
In termini semplificati:
Consumo energetico (kWh) = potenza assorbita (kW) × tempo di funzionamento (h)
Un compressore che assorbe 30 kW per 2.000 ore all’anno avrebbe quindi, nell’ipotesi teorica di assorbimento costante:
30 × 2.000 = 60.000 kWh/anno
È un calcolo utile per ottenere un primo ordine di grandezza, ma non è sufficiente per stimare il consumo reale di un impianto industriale.
Un compressore non lavora necessariamente per tutte le ore nelle stesse condizioni. Occorre distinguere, ad esempio, tra ore a carico e ore a vuoto e considerare le variazioni della domanda d’aria durante il ciclo produttivo.
Per questo, prima ancora di scegliere la macchina, è importante effettuare un corretto dimensionamento del compressore industriale in funzione delle reali esigenze dell’azienda.
Da cosa dipende il consumo di un compressore industriale?
Il consumo dipende innanzitutto dalla quantità di aria compressa richiesta dal processo e dalla pressione alla quale deve essere fornita.
Produrre una portata maggiore o comprimere l’aria a una pressione superiore richiede più energia. Per questo la scelta non dovrebbe partire semplicemente dai kW del motore, ma dal rapporto tra portata richiesta, pressione di esercizio e andamento della domanda nel tempo.
Tra i principali parametri da considerare troviamo:
- potenza elettrica assorbita;
- portata d’aria prodotta;
- pressione di esercizio;
- ore annuali di funzionamento;
- percentuale di funzionamento a carico e a vuoto;
- variazioni della richiesta durante il ciclo produttivo;
- sistema di regolazione del compressore;
- perdite di pressione e perdite d’aria della rete;
- efficienza dei sistemi di trattamento e distribuzione.
È l’analisi congiunta di questi dati che permette di capire se l’energia assorbita viene effettivamente trasformata in aria utile al processo.
La scelta del compressore incide sui consumi
Anche la tecnologia e il sistema di regolazione della macchina hanno un ruolo importante.
Nelle applicazioni industriali con un fabbisogno continuo, i compressori a vite rappresentano una delle soluzioni più diffuse. Verardi propone, tra gli altri, compressori ELGi delle serie EG ed EN, progettati per applicazioni industriali con differenti esigenze di portata e potenza.
La valutazione energetica, però, deve essere effettuata sul singolo caso. Non è corretto considerare automaticamente più efficiente una macchina soltanto perché appartiene a una determinata tecnologia.
Quando la richiesta d’aria cambia sensibilmente durante la giornata, ad esempio, diventa importante valutare anche come viene regolata la produzione rispetto al fabbisogno istantaneo. L’obiettivo è evitare di produrre più aria di quella necessaria o mantenere in funzione macchine che in quel momento non servono.
Lo stesso principio vale quando in centrale sono presenti più compressori: la loro gestione coordinata può incidere sul consumo complessivo molto più del semplice confronto tra le potenze nominali.
Pressione di esercizio: più alta non significa migliore
Un altro parametro determinante è la pressione.
Il compressore deve garantire una pressione sufficiente affinché alle utenze arrivi il valore richiesto dal processo, dopo le perdite che si verificano nella distribuzione e nei sistemi di trattamento.
Aumentare il set point della centrale per compensare una pressione insufficiente in produzione, però, può significare comprimere tutta l’aria a una pressione superiore a quella realmente necessaria.
Prima di intervenire sul compressore conviene quindi verificare la rete: diametro e configurazione delle tubazioni, filtri, essiccatori e altri componenti possono generare cadute di pressione.
Per questo Verardi si occupa anche della progettazione e realizzazione degli impianti di distribuzione dell’aria compressa: l’efficienza della centrale dipende anche da ciò che avviene dopo il compressore.
Ore a carico e ore a vuoto
Un compressore può continuare ad assorbire energia anche quando non sta producendo aria utile alla produzione.
Per questo il numero totale di ore di accensione, da solo, dice relativamente poco. È molto più interessante capire per quanto tempo la macchina lavora effettivamente a carico e quanto rimane invece a vuoto.
Se questa seconda componente diventa elevata, può essere il segnale di un dimensionamento non ottimale, di forti oscillazioni della domanda o di una gestione della centrale che può essere migliorata.
La questione diventa ancora più importante negli impianti con più macchine, dove sequenze di accensione poco efficienti possono portare più compressori a funzionare contemporaneamente senza che sia realmente necessario.
Misurare prima di intervenire: il monitoraggio AirEdge 4.0
È proprio qui che il dato reale diventa più utile della stima teorica.
Con il sistema AirEdge 4.0 per il monitoraggio degli impianti di aria compressa possiamo acquisire e mettere in relazione parametri come pressione di linea, stato dei compressori, flusso e potenza attiva delle singole macchine.
Il sistema permette inoltre di distinguere le ore a carico da quelle a vuoto e, nelle configurazioni dedicate all’ottimizzazione, di gestire la sequenza dei compressori considerando anche portata e assorbimento.
Questo consente di passare da una domanda generica — quanto dovrebbe consumare il mio compressore? — a una molto più utile: quanta energia sta utilizzando realmente il mio impianto per produrre l’aria che serve?
Anche le perdite d’aria hanno un costo energetico
Una perdita nella rete non significa soltanto disperdere aria.
Quell’aria è stata aspirata, compressa, eventualmente trattata e distribuita utilizzando energia elettrica. Se una parte viene dispersa prima di raggiungere le utenze, il compressore deve produrne altra per mantenere pressione e portata richieste.
Il risultato può essere un aumento delle ore di funzionamento a carico e quindi dei consumi.
È uno dei motivi per cui, quando si cerca di migliorare l’efficienza di un impianto, non ci limitiamo a guardare la macchina. Produzione, trattamento e distribuzione dell’aria compressa devono essere analizzati come un unico sistema.
Anche una corretta filtrazione dell’aria compressa e la scelta degli essiccatori adeguati alle condizioni richieste dal processo fanno parte di questa valutazione complessiva.
Manutenzione ed efficienza nel tempo
Il comportamento energetico dell’impianto non rimane necessariamente invariato durante tutta la vita della macchina.
Condizioni operative, componenti soggetti a usura e stato dei sistemi di filtrazione possono influire sulle prestazioni. La manutenzione serve quindi non soltanto a prevenire guasti e fermi macchina, ma anche a mantenere il sistema nelle condizioni di funzionamento previste.
Con il servizio di assistenza sui compressori industriali Verardi interviene sia sulla manutenzione programmata sia sulla diagnosi delle anomalie, affiancando all’intervento sulla macchina la possibilità di monitorare i parametri dell’impianto.
Quanto consuma quindi un compressore industriale?
Non esiste un numero valido in assoluto.
Un calcolo basato su potenza e ore di funzionamento può fornire una prima stima, ma per conoscere il costo reale dell’aria compressa bisogna considerare portata, pressione, profilo di carico, regolazione, stato della rete e modalità con cui vengono gestiti uno o più compressori.
È anche il motivo per cui sostituire semplicemente una macchina con un compressore nuovo non garantisce, da solo, una riduzione significativa dei consumi. Prima conviene capire dove viene utilizzata l’energia e se una parte viene sprecata.
Vuoi capire quanto sta consumando il tuo impianto?
Verardi Compressori affianca le aziende di Brescia e Bergamo nella scelta e nel dimensionamento dei compressori industriali, nella realizzazione degli impianti di distribuzione e nel monitoraggio dei parametri di funzionamento.
Se vuoi verificare i consumi della tua centrale o capire se esistono margini di efficientamento, contattaci: possiamo partire dai dati dell’impianto e valutare la soluzione più adatta alle effettive esigenze produttive.