Con l'aumento del consumo globale di elettricità, le industrie sono sotto pressione per ridurre il consumo energetico e le emissioni di carbonio. I motori elettrici rappresentano quasi la metà del consumo energetico industriale mondiale e molti di essi funzionano in modo inefficiente, sprecando energia e denaro.
SAM4, un sistema di manutenzione predittiva, offre una soluzione rilevando i guasti nei motori e ottimizzandone l'efficienza. Questo blog analizza come SAM4 aiuti le aziende a raggiungere gli obiettivi di sostenibilità riducendo gli sprechi energetici, tagliando i costi e prolungando la vita delle apparecchiature. Parleremo di come funziona SAM4, del suo ruolo nel progetto ERGO e di come fornisce preziose informazioni per aiutare le industrie a diventare più efficienti dal punto di vista energetico.
SAM4 e il progetto ERGO
SAM4 è un sistema avanzato di monitoraggio delle condizioni che utilizza sei sensori ad alta frequenza per misurare la corrente e la tensione nei motori a induzione CA e in altri impianti rotanti come pompe e compressori. Analizzando questi segnali, SAM4 è in grado di rilevare precocemente i guasti in corso e di individuarne il tipo esatto. Questo non solo aumenta i tempi di attività, ma migliora anche l'efficienza energetica.
Il progetto ERGO
SAM4 fa anche parte del progetto ERGO, una collaborazione tra Samotics e diversi leader del settore, tra cui Nouryon, Vopak e l'Università di Utrecht. Il progetto si concentra sullo sviluppo di funzioni di monitoraggio a livello di sistema all'interno di SAM4 per identificare le inefficienze energetiche nei processi industriali. L'obiettivo è aiutare le industrie a ridurre il loro consumo energetico di 15-30%. Questa iniziativa evidenzia il duplice vantaggio di SAM4: prevenire i guasti alle apparecchiature e consentire alle aziende di rendere le loro attività più sostenibili.
Ottimizzazione dell'efficienza del motore
I motori elettrici sono disponibili in varie dimensioni e classi di efficienza e il loro funzionamento dipende da diversi fattori, come il carico e la velocità. SAM4 utilizza i dati raccolti per stimare l'efficienza di un motore, fornendo informazioni che possono aiutare a ridurre gli sprechi energetici.
Come SAM4 misura l'efficienza
Per calcolare l'efficienza del motore, sono necessarie sia la potenza elettrica in ingresso che la potenza meccanica in uscita. SAM4 misura l'ingresso elettrico ma non l'uscita meccanica. Stima invece l'efficienza in base al carico e alla velocità, che possono essere ricavati dai dati di corrente e tensione raccolti.
SAM4 analizza il carico calcolando la potenza attiva del motore, ossia la potenza effettivamente consumata dal sistema. Valuta poi la velocità misurando la relazione tra tensione e frequenza. L'insieme di questi fattori fornisce a SAM4 un quadro chiaro dell'efficienza del motore, consentendogli di suggerire modi per ridurre il consumo energetico.
Dimensionamento dei motori per il risparmio energetico
Un problema comune dei motori industriali è che spesso sono sovradimensionati per le loro applicazioni. I motori che funzionano al di sotto del loro carico ottimale sprecano energia. SAM4 è in grado di identificare queste inefficienze e di consigliare il rightsizing, ovvero l'utilizzo di un motore la cui capacità massima corrisponde al carico massimo che deve gestire.
Ad esempio, SAM4 raccoglie i dati nel tempo per determinare il carico di picco del motore. Se il motore funziona costantemente al di sotto del suo carico ottimale, SAM4 suggerisce di sostituirlo con un motore più piccolo e più efficiente. Ridimensionando i motori, le aziende possono risparmiare notevoli quantità di energia, soprattutto in sistemi come pompe e ventilatori, in cui i carichi possono fluttuare.
Risultati reali di SAM4
I dati di SAM4 possono aiutare le aziende a prendere decisioni informate sulle loro apparecchiature e sui loro processi. In uno studio su 303 motori industriali, SAM4 ha rilevato che oltre la metà dei motori potrebbe essere dimensionata correttamente per ottenere risparmi energetici, con riduzioni potenziali fino a 53%.
Caso di studio: riduzione del consumo energetico
SAM4 ha analizzato i dati di un motore che funzionava costantemente al di sotto del suo carico ottimale. Ridimensionando questo motore, l'azienda ha ridotto il consumo energetico di oltre 20%. In effetti, il risparmio ottenuto grazie al ridimensionamento di questo solo motore è stato sufficiente per alimentare 29 abitazioni per un anno. Questo esempio mostra l'impatto significativo che l'ottimizzazione delle dimensioni del motore può avere sull'uso di energia e sulle emissioni di carbonio.
Ulteriori opportunità di ottimizzazione dei processi
SAM4 non solo identifica gli sprechi energetici nei motori, ma evidenzia anche le inefficienze nei processi che essi alimentano. Dopo il ridimensionamento dei motori, SAM4 ha rivelato che 20% dei motori dello studio funzionavano ancora con un carico inferiore a 40%. Ciò indica ulteriori opportunità di ottimizzazione, come la riprogettazione dei processi per distribuire il carico in modo più efficiente su più motori. Esaminando più da vicino l'interazione tra motori e processi, le aziende possono migliorare ulteriormente l'efficienza energetica.
SAM4 come strumento di sostenibilità
SAM4 offre una soluzione completa per la manutenzione predittiva e la gestione dell'energia. Aiuta le aziende a prevenire i guasti alle apparecchiature, a ridurre i tempi di fermo e a tagliare gli sprechi energetici. Grazie alla capacità di tracciare le prestazioni dei motori e di identificare le inefficienze, SAM4 è uno strumento utile per le aziende che vogliono migliorare i loro sforzi di sostenibilità.
Utilizzando SAM4 per monitorare la salute dei motori e ottimizzare l'efficienza, le aziende possono ridurre l'impronta di carbonio, i costi operativi e sostenere la sostenibilità a lungo termine.
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