I motori che muovono il futuro Soluzioni per l`efficienza

I motori che muovono il futuro
Soluzioni per l’efficienza energetica
e il rispetto ambientale
Soluzioni mirate per aziende di ogni settore
Tre esempi di efficienza concreta con ABB
Cesare Fiorucci S.p.A.
Costa Crociere
Intervento applicativo
Stabilimento per la produzione di salumi di Pomezia (Roma).
Obiettivo
Riduzione consumi area produttiva.
Aree intervento
Gruppo frigo, depurazione, produzione calore.
Soluzioni tecnologiche adottate
- Gruppi Chiller: sostituzione motori sulle pompe di glicol con
nuovi motori EFF1 e rimpiazzo valvole del circuito con inverter
per una regolazione ottimale dei giri in funzione della pressione
richiesta. Inserimento di 11 motori ABB con potenze da 22 a 75
kW e inverter ABB ACS550
- Centrale termica: per il controllo del flusso dell’acqua per la
produzione di vapore, inserimento 2 motori EFF1 da 22 kW con
inverter controllato da remoto e sostituzione motore di
ventilazione caldaia
- Depurazione delle acque: nuovo sistema ABB per il controllo
dell’ossigeno nelle vasche di ossidazione con motori EFF1
comandati da inverter
Risultati ottenuti
La sostituzione di 23 motori con potenze comprese tra 5,5 e 75
kW e l’inserimento di 15 inverter assicura un risparmio energetico
di circa 572 MWh/anno e una riduzione delle emissioni di CO2 pari
a 317.000 kg/anno. Minore produzione di fanghi nell’impianto di
depurazione. Maggiore affidabilità degli impianti, riduzione degli
interventi di manutenzione.
Tempo di rientro investimenti
Circa 1 anno.
Intervento applicativo
Navi da crociera Costa Fortuna (stazza 102.600 tonnellate e
capacità di 3.470 passeggeri) e Costa Serena (stazza 114.500
tonnellate e capacità di 3.780 passeggeri).
Aree intervento
Ventilatori e estrattori nella sala macchine
Soluzioni tecnologiche adottate
- Costa Fortuna: installazione di 14 inverter ACS 550 (4 da 180
kW, 7 da 105 kW, 3 da 65 kW) associati a macchine con una
potenza totale di circa 1.500 kW a 60 Hz
- Costa Serena: installazione di 37 inverter ACS 550 (2 da 315
kW, 7 da 200 kW, 10 da 132 kW, 4 da 100 kW, 2 da 90 kW, 4
da 55 kW, 2 da 37 kW, 6 da 3 kW), associati a macchine con
una potenza totale di 3.000 kW a 60 Hz
Risultati ottenuti
L’energia elettrica di questi lussuosi alberghi naviganti è
integralmente prodotta dai generatori Diesel di bordo: quindi, il
risparmio dei consumi energetici è rappresentato dal minor
quantitativo di combustibile utilizzato, grazie alla riduzione delle
ore necessarie di funzionamento dei motori:
- Costa Fortuna: risparmio di circa 550 tonnellate di combustibile
in un anno, con conseguente diminuzione delle emissioni in
atmosfera di 1.732 tonnellate/anno di CO2 e di 31,3 tonnellate/
anno di NOx;
- Costa Serena: risparmio di circa 1.270 tonnellate di combustibile
in un anno, pari a minori emissioni in atmosfera di 4.000
tonnellate/anno di CO2 e di 72,4 tonnellate/anno di NOx.
Minore sollecitazione dei motori termici e conseguente
allungamento degli intervalli di manutenzione.
Tempo di rientro investimenti
< 1 anno.
Fiat Group Automobiles
Intervento applicativo
Stabilimento SATA di Melfi.
Aree intervento
Centrali di trattamento aria di 3 linee smalto e linea ritocchi.
Soluzioni tecnologiche adottate
Applicazione di 30 inverter ABB ACS 550 su macchine da 90 kW:
nove per ciascuna delle 3 Linee Smalto e tre per la Linea Ritocchi.
Risultati ottenuti
La regolazione della portata mediante variazioni dei giri dei
ventilatori ha eliminato gli sprechi legati all’impiego dell’intera
potenza nominale del motore, ha ottimizzato e stabilizzato le
portate stesse ed ha consentito di rimuovere le serrande di
regolazione, i motori per la loro movimentazione e le relative
schede di controllo. Riduzione consumo di energia elettrica pari a
8,6 GWh/anno. Riduzione emissioni di CO2 di 4,025 tonnellate/
anno.
Tempo di rientro investimenti
Circa 10 mesi.
2
Energy Efficiency Award
Il riconoscimento di ABB per chi ha scelto un futuro
di alta efficienza e basso impatto ambientale
L’energia è oggi una delle grandi
sfide globali e ABB, come leader
nelle tecnologie per l’energia e
l’automazione, è impegnata già
da anni con attività di ricerca, sviluppo
e diffusione delle migliori tecnologie,
proponendo e supportando gli
utilizzatori ad adottare soluzioni
ad alta efficienza, basso costo
e basso impatto ambientale.
Da ABB un premio ai risultati concreti
Per sensibilizzare l’uso di queste nuove tecnologie,
il gruppo ABB è attivo sostenitore del programma europeo
Motor Challenge Programme e promuove il premio
Energy Efficiency Award. Il riconoscimento è infatti rivolto
a tutte le aziende ed enti del settore industriale e terziario
che migliorano le performance energetiche dei propri impianti,
rendendoli più efficienti con motori ad alto rendimento
e inverter ABB.
Possono concorrere al premio le aziende iscritte al Motor
Challenge Programme, che hanno installato motori ad alto
rendimento e inverter ABB, ottenendo un risparmio energetico
annuo superiore ai 200 MWh e riduzione delle emissioni
di CO2 di almeno 100 tonnellate/anno.
Durante gli anni 2008 e 2009 il riconoscimento è stato
assegnato a importanti e prestigiose aziende internazionali
come Bayer CropScience, Iveco,TenarisDalmine,
Cesare Fiorucci, Fiat Group Automobiles e Costa Crociere.
Consumare meno, rendere di più.
I vantaggi per le industrie che cambiano.
- Migliore efficienza, redditività e competitività degli impianti
- Riduzione dei consumi energetici
- Riduzione dei costi
- Riduzione delle emissioni di CO2
- Riconoscimento da parte di ABB e della Commissione
Europea dei risultati ottenuti
- Ampia visibilità per le aziende premiate su house organ
e mezzi di comunicazione ABB
- Supporto tecnico di un team di esperti dedicati
completamente all’Efficienza Energetica
3
Tecnologie per l’efficienza energetica
Motori ad alta efficienza e convertitori di frequenza
È noto che gran parte dell’elettricità utilizzata viene assorbita dai motori
(nell’industria corrisponde a circa il 75% dei consumi), ed è quindi immediato
comprendere come qualunque miglioramento delle loro caratteristiche e delle
modalità di gestione del loro funzionamento produca benefici energetici
e ambientali.
Un aspetto su cui si può efficacemente agire per ottenere
riduzioni assai significative dei consumi energetici è quello di
utilizzare i nuovi motori ad alta efficienza. Il passo successivo
è quello di controllarne la velocità secondo le reali esigenze
di ogni applicazione, evitando il funzionamento alla massima
potenza quando non è richiesto. Oggi, invece, è ancora
fin troppo diffusa la consuetudine di gestire i motori con
la semplice modalità on-off, oppure regolando i parametri
dell’impianto con altri dispositivi, come valvole, serrande ecc.
ABB è in grado di offrire soluzioni complete per l’efficienza
energetica per quanto riguarda gli azionamenti, producendo
e commercializzando motori ad alta efficienza e moderni
convertitori di frequenza.
A queste si aggiungono anche diversi prodotti e sistemi per
una migliore qualità della corrente elettrica in rete, tra cui, in
particolare, i condensatori, i sistemi per il filtraggio attivo delle
armoniche e le versioni dei convertitori di frequenza in grado
di eliminare le armoniche, sia di basso che di alto ordine,
grazie ai semiconduttori IGBT e ai filtri LCL di cui sono dotati.
Motori ad alto rendimento
Incentivi fiscali per una nuova energia
L’applicazione di tecnologie efficienti è oggi
un’interessante opportunità economica di risparmio
energetico, in particolare per gli utilizzatori finali.
Con l’attuazione del decreto, relativo all’acquisto di
motori ad alto rendimento o di inverter, la Finanziaria
2008 (legge 24 dicembre 2007. N. 244, comma 358
e 359) permette fino al 31 dicembre 2010 di detrarre
dall’imposta lorda il 20% dei costi sostenuti
per l’acquisto e l’installazione di motori ad alto
rendimento da 5,5 kW a 90 kW e di inverter da 7,5 kW
a 90 kW.
4
Convertitori di frequenza
Un impegno che diventa condivisione
Da ABB strumenti di lavoro e formazione
dedicati alle industrie che scelgono di guardare avanti
Oltre a fornire prodotti, sistemi e
soluzioni di qualità per rispondere
alle esigenze di efficienza energetica
presenti nell’industria moderna,
ABB mette a disposizione strumenti
di lavoro e di formazione sviluppati
sulla base del proprio consolidato
e completo know-how tecnologico.
Alcuni degli strumenti che ABB mette a disposizione
dei propri clienti:
- la costituzione di un apposito gruppo di esperti per offrire
un supporto tecnologico alle attività di energy audit e alla
creazione di soluzioni migliorative rispetto ai problemi
inerenti l’efficienza energetica
- strumenti dedicati, come il CD ABB Energy Efficiency Kit,
che consente di quantificare ed applicare i sistemi
e i prodotti di maggiore efficienza nei propri impianti
- momenti specifici di formazione, come ad esempio
i seminari che ABB organizza già da oltre quattro anni,
dedicati alle soluzioni per il miglioramento dell’efficienza
negli impianti di condizionamento.
5
Minore energia, maggiore rendimento
I motori ABB ad alta efficienza per l’industria:
come ridurre i consumi aumentando la produttività
Le moderne tecnologie dei materiali e una più attenta
progettazione, in grado di ottimizzare le parti attive, consentono
oggi di costruire motori di efficienza più elevata rispetto al
passato. La nuova direttiva europea EuP per i motori in bassa
tensione ha lo scopo di vietare l’introduzione nel mercato di
motori inefficienti per favorire la riduzione del consumo di energia
elettrica con conseguente diminuzione dei costi energetici ed
emissioni di CO2 nell’aria. La normativa che introduce i nuovi
standard sull’efficienza energetica dei motori (IEC/EN 60034-30),
ridefinisce sia i metodi di misurazione che le classi di efficienza IE
e riguarda i motori da 2, 4 e 6 poli singola velocità, trifase,
con potenza da 0,75 kW fino a 375 kW.
I motori con standard di efficienza IE3 sono quelli a più alto
rendimento e rappresentano insieme ai convertitori di
frequenza, un’importante soluzione offerta da ABB per ridurre
considerevolmente i consumi di energia rispetto alle soluzioni
tradizionali. Una riduzione che dal 20% può arrivare, con
l’utilizzo dei convertitori di frequenza, fino al 60%. Inoltre, ABB
certifica il rendimento dei suoi motori ed offre sugli stessi una
garanzia di 36 mesi. Sono quindi evidenti le possibilità di
risparmio ottenibili con i motori ad alto rendimento, installati sia
in nuovi impianti oppure in sostituzione di motori già esistenti
ma con un rendimento inferiore.
Nuovi standard di efficienza energetica
IE1 - Efficienza Standard
I livelli di efficienza sono fondamentalmente equivalenti
agli attuali livelli europei dell’EFF2.
IE2 - Alta Efficienza
I livelli di efficienza sono fondamentalmente equivalenti
agli attuali livelli europei dell’EFF1 e identici agli EPAct
americani per 60 Hz.
IE3 - Premium efficiency
Una nuova classe di efficienza a livello europeo, identica
alla “NEMA Premium” americana per 60 Hz.
Rendimento dei motori secondo le classi di efficienza
Efficienza %
Classi IE – 4 poli
Inferiore alla classificazione IE
I nuovi standard definiti dalla IEC 60034-30 riguardano tutti i
motori industriali, ad esclusione di quelli per ambienti a rischio
di esplosione, motori autofrenanti e motori disegnati per
temperature oltre i 400 °C.
Inferiore alla classificazione IE
6
Come viene misurata l’efficienza dei motori
L’efficienza di un motore è definita come il rapporto tra la
potenza (meccanica) di uscita e la potenza (elettrica) in
ingresso e questo rapporto può essere misurato sia in maniera
diretta che indiretta.
Il metodo diretto calcola la potenza in ingresso sulla base del
voltaggio e della corrente assorbita, mentre la potenza resa
sulla base della velocità di rotazione e della coppia.
Il metodo indiretto calcola la potenza in ingresso e la potenza
resa sulla base delle perdite che si generano all’interno del
motore.
Come cambia il metodo di misura dell’efficienza fra
vecchio e nuovo standard.
Vecchio Standard
EN/IEC 60034-2:1996
Nuovo Standard
IEC 60034-2-1:2007-09
Metodo Diretto
Metodo Diretto
Metodo Indiretto
– Perdite addizionali di carico
stimate 0.5% dell’ energia
d’ingresso
Metodo Indiretto (3 opzioni)
– Perdite addizionali di carico
misurate
– Perdite addizionali di carico
stimate tra il 2.5% e 0.5% della
potenza d’ ingresso
– Eh-star: calcolo matematico delle
perdite addizionali
Perdite per avvolgimento nello
statore e nel rotore determinate
95° C
Perdite per avvolgimento nello
statore e nel rotore determinate a
25° C + l’aumento di temperatura
misurato
Le tappe della normativa.
Come riportato in tabella, la nuova normativa prevede tre
differenti fasi.
I motori in efficienza IE1 potranno essere commercializzati
nell’ambito del mercato europeo fino al giugno del 2011 e
successivamente sostituiti da motori in efficienza IE2. Dal 2017
tutti i motori dovranno essere in efficienza IE3, oppure IE2 nel
caso di alimentazione tramite inverter.
Tappe
Requisiti
Note
Fase 1:
Dal 16 giugno
2011
Tutti i motori
commercializzati
dovranno avere livello
di efficienza IE2
IE2 / High efficiency
- comparabile all’EFF1
(vecchio accordo
CEMEP)
Fase 2:
Dal 1 gennaio
2015
I motori con potenza
da 7.5 a 375 kW
dovranno avere
efficienza IE3 o IE2
nel caso il motore sia
alimentato da Inverter.
IE3 / Premium
efficiency
- estrapolata dalla IE2
con circa il 15% di
perdite in meno
Fase 3:
Dal 1 gennaio
2017
I motori con potenza
da 0.75 a 375 kW
dovranno avevre
efficienza IE3 o IE2
nel caso il motore sia
alimentato da Inverter.
Con l’entrata in vigore degli standard IEC 60034-2-1, ABB
ha deciso di utilizzare il nuovo metodo indiretto con le perdite
addizionali determinate attraverso la misurazione.
Ad oggi questo, risulta il metodo di calcolo più puntuale.
ABB, che ha seguito da vicino gli sviluppi della nuova
normativa, offre già una gamma completa di motori in classe
IE2 e motori Premium Efficiency in classe IE3.
Ipotesi operativa e calcolo del risparmio energetico annuale
Un motore ad alta efficienza IE2 con potenza da 30 kW - 4 poli e con costo
dell‘energia elettrica di 0,14 euro/kW, in 3,3 settimane di funzionamento
continuativo ha un consumo energetico pari al suo costo iniziale di acquisto.
7
Motori trifase in alluminio a gabbia di scoiattolo chiusi
Classe di efficienza IE2 secondo IEC 60034-30, 2008
IP55 - IC411 - Isolamento classe F, sovratemperatura classe B
Uscita
Motore Tipo
Prod.
Codice
Velocità
g/min
Efficienza
a FL
100%
Efficienza
a 3/4
75%
Fattore di
potenza
cos j
1.00%
Corrente
I N
IS
A
IN
Coppia
T N
T S
TN
Nm
Tmax
TN
3000 g/min - 2 poli - 400 V 50 Hz - CENELEC design
0.18
M3AA
63 A
3GAA
061 311-••C
2820
73.7
70.6
0.64
0.56
4.2
0.62
3.5
3.1
0.25
M3AA
63 B
3GAA
061 312-••C
2810
77.5
75.8
0.71
0.66
4.5
0.87
3.6
3.3
0.37
M3AA
71 A
3GAA
071 311-••E
2780
74.5
74.5
0.80
0.9
4.6
1.27
2.4
2.4
0.55
M3AA
71 B
3GAA
071 312-••E
2800
76.2
76.0
0.80
1.3
4.8
1.87
2.6
2.6
0.75
M3AA
80 A
3GAA
081 311-••E
2820
77.5
77.0
0.82
1.75
5.3
2.54
2.6
3.0
1.1
M3AA
80 C
3GAA
081 313-••E
2890
82.3
82.5
0.80
2.4
7.1
3.6
3.6
3.8
1.5
M3AA
90 L
3GAA
091 312-••E
2900
84.1
84.7
0.88
2.9
7.2
5
2.7
3.6
2.2
M3AA
90 LB
3GAA
091 313-••E
2880
84.1
85.3
0.87
4.4
6.8
7.3
2.4
3.0
3
M3AA
100 LB
3GAA
101 312-••E
2925
87.1
87.2
0.87
5.9
8.5
9.8
3.4
4.1
4
5.5 •
M3AA
112 MB
3GAA
111 312-••E
2885
86.6
87.6
0.93
7.3
7.5
13.2
2.6
3.0
M3AA
132 SB
3GAA
131 312-••E
2910
87.8
88.0
0.88
10.7
7.5
18
2.7
3.8
7.5 •
M3AA
132 SC
3GAA
131 313-••E
2905
88.7
89.0
0.92
13.6
7.5
24.7
2.4
3.4
11 •
M3AA
160 MLA
3GAA
161 031-••G
2929
89.8
90.3
0.91
19.2
7.7
36
2.2
2.9
15 •
M3AA
160 MLB
3GAA
161 032-••G
2933
90.7
91.2
0.91
26
7.8
49
2.3
3.1
18.5 •
M3AA
160 MLC
3GAA
161 033-••G
2936
91.3
91.7
0.90
32.5
7.3
60
2.3
3.1
22 •
M3AA
180 MLA
3GAA
181 031-••G
2950
91.6
91.8
0.88
39
7.9
71
2.8
3.2
30 •
M3AA
200 MLA
3GAA
201 031-••G
2952
92.3
92.5
0.90
52
7.9
97
2.8
3.0
37 •
M3AA
200 MLB
3GAA
201 032-••G
2949
92.7
93.0
0.90
64
7.7
120
2.6
3.0
45 •
M3AA
225 SMA
3GAA
221 031-••G
2965
93.6
93.7
0.88
79
7.4
145
2.3
2.6
55 •
M3AA
250 SMA
3GAA
251 031-••G
2968
93.9
93.9
0.88
96
7.1
177
2.2
2.8
75
2)
•
M3AA
280 SMA
3GAA
281 031-••G
2969
94.5
94.6
0.89
129
7.4
241
2.5
2.8
90
1) •
M3AA
280 SMB
3GAA
281 032-••G
2971
94.6
94.7
0.89
15
8.1
289
2.9
2.9
062 311-••C
1400
63.7
58.4
0.59
0.46
3.1
0.82
2.6
2.6
2.6
1500 g/min - 4 poli - 400 V 50 Hz
0.12
M3AA
63 A
3GAA
0.18
M3AA
63 B
3GAA
062 312-••C
1380
65.6
62.1
0.64
0.63
3.1
1.25
2.5
0.25
M3AA
71 A
3GAA
072 311-••E
1375
66.0
65.5
0.78
0.72
3.8
1.74
2.1
1.9
0.37
M3AA
71 B
3GAA
072 312-••E
1375
67.8
67.6
0.78
1.05
3.8
2.57
2.1
2.0
0.55
M3AA
80 A
3GAA
082 311-••E
1390
71.0
71.5
0.80
1.45
4.3
3.78
2.0
2.3
0.75
M3AA
80 D
3GAA
082 314-••E
1420
81.1
80.7
0.75
1.8
5.0
5.05
2.4
2.9
1.1
M3AA
90 LB
3GAA
092 314-••E
1435
83.2
83.8
0.81
2.5
6.0
7.3
3.1
3.5
1.5
M3AA
90 LD
3GAA
092 315-••E
1445
84.1
84.6
0.81
3.1
6.8
9.9
3.5
4.0
2.2
M3AA
100 LC
3GAA
102 313-••E
1450
86.6
86.2
0.81
4.7
7.0
14.5
3.0
3.6
3
M3AA
100 LD
3GAA
102 314-••E
1445
86.4
87.0
0.82
6.3
7.0
19.8
2.6
3.3
4
5.5
•
M3AA
112 MB
3GAA
112 312-••E
1450
87.4
87.6
0.77
8.6
7.5
26.4
3.7
4.0
M3AA
132 M
3GAA
132 312-••E
1465
89.0
89.6
0.82
11.2
6.4
35.9
2.2
2.8
7.5 •
M3AA
132 MA
3GAA
132 314-••E
1460
90.0
90.4
0.80
15.3
7.0
48.7
2.4
3.0
11 •
M3AA
160 MLA
3GAA
162 031-••G
1470
90.5
91.0
0.84
21
6.8
71
2.4
2.9
15 •
M3AA
160 MLB
3GAA
162 032-••G
1470
91.4
92.0
0.84
28.5
7.5
98
2.5
2.9
18.5 •
M3AA
180 MLA
3GAA
182 031-••G
1478
91.9
92.3
0.84
35
7.7
120
2.6
3.1
22 •
M3AA
180 MLB
3GAA
182 032-••G
1478
92.1
92.4
0.84
41
7.6
142
2.7
3.1
30 •
M3AA
200 MLA
3GAA
202 031-••G
1480
92.9
93.1
0.84
55
7.2
194
2.4
2.8
37 •
M3AA
225 SMA
3GAA
222 031-••G
1478
93.2
93.4
0.84
68
7.6
239
2.5
2.7
45 •
M3AA
225 SMB
3GAA
222 032-••G
1480
93.6
93.7
0.85
82
7.8
290
2.5
2.8
55 •
M3AA
250 SMA
3GAA
252 031-••G
1480
94.0
94.2
0.84
100
7.3
355
2.6
2.7
75 •
M3AA
280 SMA
3GAA
282 031-••G
1480
94.3
94.6
0.84
137
7.7
484
2.7
2.7
90
•
M3AA
280 SMB
3GAA
282 032-••G
1476
94.2
94.6
0.85
162
7.5
582
2.7
2.5
8
1) IP55 - IC411 - Isolamento classe F, sovratemperatura classe B
Uscita
Motore Tipo
Prod.
Codice
Velocità
g/min
Efficienza
a FL
100%
Efficienza
a 3/4
75%
Fattore di
potenza
cos j
1.00%
Corrente
IN
IS
A
IN
Coppia
T N
T S
TN
Nm
Tmax
TN
1000 r/min = 6 poli - 400 V 50 Hz - CENELEC design
0.09
M3AA
63 A
3GAA
063 311-••C
910
47.1
42.5
0.56
0.51
2.1
0.95
2.1
2.1
0.12
M3AA
63 B
3GAA
063 312-••C
910
57.5
54.0
0.58
0.54
2.1
1.27
2.1
2.1
0.18
M3AA
71 A
3GAA
073 311-••E
870
55.3
54.7
0.74
0.65
2.7
1.98
1.9
1.9
0.25
M3AA
71 B
3GAA
073 312-••E
875
57.8
57.2
0.72
0.9
2.9
2.73
2.3
2.3
0.37
M3AA
80 A
3GAA
083 311-••E
910
64.5
63.5
0.74
1.15
3.6
3.88
2.3
2.3
0.55
M3AA
80 B
3GAA
083 312-••E
905
66.0
66.3
0.76
1.6
3.6
5.8
2.3
2.3
0.75
M3AA
90 LB
3GAA
093 313-••E
930
77.0
77.5
0.71
1.9
4.0
7.7
2.2
2.4
1.1
M3AA
90 LD
3GAA
093 314-••E
930
78.6
79.3
0.73
2.8
4.2
11.3
2.4
2.6
1.5
M3AA
100 LC
3GAA
103 312-••E
945
80.5
81.5
0.78
3.7
4.0
15
1.8
2.2
2.2
M3AA
112 MB
3GAA
113 312-••E
960
82.9
81.7
0.66
5.9
4.5
21.9
2.3
2.8
3
M3AA
132 S
3GAA
133 311-••E
960
83.5
83.0
0.71
7.6
4.3
29.8
1.8
2.4
4
M3AA
132 MA
3GAA
133 312-••E
960
84.9
84.5
0.65
10.5
4.9
39.7
2.3
2.7
5.5
M3AA
132 MC
3GAA
133 314-••E
965
87.9
86.3
0.68
13.2
5.6
54
1.9
2.8
7.5
M3AA
160 MLA
3GAA
163 031-••G
975
88.3
88.7
0.78
15.6
6.8
73
2.0
3.0
11
M3AA
160 MLB
3GAA
163 032-••G
974
89.4
89.9
0.78
23
7.7
108
2.4
3.3
15
M3AA
180 MLA
3GAA
183 031-••G
981
90.1
90.7
0.77
31
6.4
146
2.0
2.7
18.5
M3AA
200 MLA
3GAA
203 031-••G
987
91.0
91.2
0.80
36.5
7.0
179
2.3
2.9
22
M3AA
200 MLB
3GAA
203 032-••G
987
91.5
91.8
0.82
42
7.0
213
2.2
2.8
30
M3AA
225 SMA
3GAA
223 031-••G
986
92.1
92.4
0.82
57
6.6
290
2.2
2.7
37
M3AA
250 SMA
3GAA
253 031-••G
990
92.4
92.5
0.81
71
6.9
357
2.5
2.7
45
M3AA
280 SMA
3GAA
283 031-••G
989
93.1
93.4
0.84
83
7.0
435
2.2
2.4
55
M3AA
280 SMB
3GAA
283 032-••G
987
93.0
93.3
0.84
102
7.1
532
2.4
2.5
• - Motori ad alto rendimento che rientrano negli incentivi fiscali
1) Aumento temperatura classe F
2) Aumento temperatura classe F per tensione 380V
Si noti che i valori non sono confrontabili se non si conosce il metodo di test.
ABB ha calcolato i nuovi valori di efficienza utilizzando un metodo indiretto,
nel quale il calcolo delle perdite di dispersione (perdite addizionali) è
determinato dalla misurazione.
9
Velocità variabile, efficienza stabile
I convertitori di frequenza ABB: come ottimizzare
il rendimento riducendo i costi
Oltre che con l’applicazione di motori ad alta efficienza,
notevoli risparmi sui costi energetici si ottengono con gli
azionamenti a velocità variabile, in cui il funzionamento
dei motori viene controllato dai convertitori di frequenza,
noti anche come inverter. Le applicazioni in cui tale risparmio
è particolarmente rilevante sono quelle, molto diffuse
nell’industria, relative a pompe, ventilatori e compressori.
L’inserimento di un convertitore di frequenza tra la rete di
alimentazione e il motore consente di regolare la portata
del fluido (acqua o aria) variando direttamente il numero
di giri della pompa o del ventilatore e sostituendo, in tal modo,
i sistemi meccanici fortemente dissipativi, come valvole,
serrande, by-pass, oggi presenti in campo.
Gli inverter consentono anche di elaborare la portata in
funzione di un parametro specifico d’impianto, come per
esempio la temperatura, la pressione o la fascia oraria;
inoltre permettono di ridurre i costi di manutenzione,
abbattere la rumorosità dell’impianto e rifasare il carico
ad un valore di cos j prossimo a 1 (tipicamente 0,98).
Nello specifico la serie ACH550 è stata appositamente
studiata per le applicazioni nel settore HVAC (Heating,
Ventilation and Air Conditioning). Nel suo complesso la
gamma standard drive comprende convertitori per potenze da
0,75 a 355 kW (200/480V); sono adatti per il controllo
vettoriale ad anello aperto e dispongono di macro applicative,
display con interfaccia intuitiva, filtri EMC per primo ambiente
integrati come standard, riduzione disturbi THD con
induttanze a saturazione variabile, chopper di frenatura
integrato fino a 7,5 kW, schede tropicalizzate, comunicazione
seriale standard.
I convertitori ACS800 e ACS850 industrial drive, sono
caratterizzati dalla semplicità di utilizzo, grazie al pannello di
controllo alfanumerico multilingue con Start-up Assistant e
Multiblock Programming, e dal design compatto, che integra
filtro EMC (1° e 2° ambiente secondo lo standard EN 618003), chopper di frenatura, moduli di estensione I/O, moduli
Fieldbus (Profibus, DeviceNet, CANopen, ControlNet,
Modbus, Ethernet,...), modulo per encoder a impulsi, modulo
per link ottico per collegamenti opzionali esterni in fibra ottica.
Gli ACS800 sono disponibili per potenze da 0,55 a 2800 kW,
in diverse esecuzioni e con diverse possibilità di montaggio.
La tabella riportata di seguito indica i possibili risparmi ottenibili
con le seguenti ipotesi operative comunemente riscontrabili
negli impianti:
ABB fornisce convertitori di frequenza per qualunque potenza
ed esigenza applicativa; in particolare gli standard drive serie
ACS550 e ACH550 e gli industrial drive ACS800 e
ACS850 (in tecnologia DTC) sono la soluzione ideale per
ottenere importanti miglioramenti dell’efficienza energetica.
Gli standard drive possono essere utilizzati in moltissimi
settori industriali, sia per le più semplici applicazioni a coppia
quadratica, come pompe e ventilatori, sia per ottenere
dinamiche più complesse; sono facili da installare, mettere
in servizio e utilizzare.
10
-
unzionamento annuale 6.000 h/annue
F
Costo dell’energia elettrica 0,14 i/kWh
Ciclo di carico come da Studio della Comunità Europea
Confronto con regolazione a serranda per il ventilatore
Confronto con regolazione on/off per la pompa.
Applicazione
Ventilatore
Pompa
Potenza
7,5 kW
11 kW
Riduzione consumi
-10 MWh/anno
(-38,4%)
-19 MWh/anno
(-42,2%)
Riduzione emissioni
-5 tonnellate
di CO2/anno
-9,5 tonnellate
di CO2/anno
9 mesi
5 mesi
Tempo di payback
senza valorizzazione
CO2/anno
Convertitore di frequenza serie ACS550, ACH550
Potenza
kW
Corrente
in uscita
A
Standard drives
ACS550
Standard drives
per applicazioni
HVAC - ACH550
Nota: Dimensionamento riferito alla possibilità di sovraccarico
in corrente del 110%
Potenza
kW
Corrente in
uscita A
Industrial drives DTC
ACS800
0,75
2,4
-----
ACH550-01-02A4-4
1,1
2,8
ACS850-04-03A0-5
1,1
3,3
ACS550-01-03A3-4
ACH550-01-03A3-4
1,5
3,4
ACS850-04-03A6-5
1,5
4,1
ACS550-01-04A1-4
ACH550-01-04A1-4
1,5
4,5
ACS850-04-04A8-5
2,2
5,4
ACS550-01-05A4-4
ACH550-01-05A4-4
2,2
5,5
ACS850-04-06A0-5
3
6,9
ACS550-01-06A9-4
ACH550-01-06A9-4
3
7,6
ACS850-04-08A0-5
4
8,8
ACS550-01-08A8-4
ACH550-01-08A8-4
4
9,7
ACS850-04-010A-5
5,5
11,9
ACS550-01-012A-4
ACH550-01-012A-4
7,5
•
15,4
ACS550-01-015A-4
ACH550-01-015A-4
11 •
23
ACS550-01-023A-4
ACH550-01-023A-4
15 •
31
ACS550-01-031A-4
ACH550-01-031A-4
18,5 •
38
ACS550-01-038A-4
ACH550-01-038A-4
22 •
45
ACS550-01-045A-4
ACH550-01-045A-4
30 •
59
ACS550-01-059A-4
ACH550-01-059A-4
37 •
72
ACS550-01-072A-4
ACH550-01-072A-4
45 •
87
ACS550-01-087A-4
ACH550-01-087A-4
55 •
125
ACS550-01-125A-4
ACH550-01-125A-4
75 •
157
ACS550-01-157A-4
ACH550-01-157A-4
90 •
180
ACS550-01-180A-4
ACH550-01-180A-4
110
195
ACS550-01-195A-4
ACH550-01-195A-4
132
246
ACS550-01-246A-4
160
290
ACS550-01-290A-4
Potenza
kW
5,5
7,5 •
13
ACS850-04-014A-5
16,8
ACS850-04-018A-5
11 •
23
ACS850-04-025A-5
15 •
28
ACS850-04-030A-5
15 •
32
ACS850-04-035A-5
22 •
41
ACS850-04-044A-5
22 •
46
ACS850-04-050A-5
30 •
57
ACS850-04-061A-5
37 •
74
ACS850-04-078A-5
45 •
90
ACS850-04-094A-5
55 •
100
ACS850-04-103A-5
75 •
141
ACS850-04-144A-5
75 •
155
ACS850-04-166A-5
ACH550-01-246A-4
90 •
184
ACS850-04-202A-5
ACH550-01-290A-4
110
220
ACS850-04-225A-5
132
254
ACS850-04-260A-5
Convertitore di frequenza serie ACS800
400 V
IP21
400 V
IP20
Nota: Dimensionamento riferito alla possibilità di sovraccarico
in corrente del 110%
Nota: Dimensionamento riferito alla possibilità di sovraccarico
in corrente del 110%
400 V
IP21
Convertitore di frequenza serie ACS850
160
286
ACS850-04-290A-5
200 1)
425
ACS850-04-430A-5
Corrente in
uscita A
Industrial drives DTC
ACS800
250 1)
516
ACS850-04-521A-5
315 1)
590
ACS850-04-602A-5
0,75
-----
-----
355 1)
679
ACS850-04-693A-5
1,1
-----
-----
400 1)
704
ACS850-04-720A-5
1,5
4,7
ACS800-01-0003-3
2,2
5,9
ACS800-01-0004-3
3
7,7
ACS800-01-0005-3
4
10,2
ACS800-01-0006-3
5,5
12,7
ACS800-01-0009-3
7,5 •
18
ACS800-01-0011-3
11 •
24
ACS800-01-0016-3
15 •
31
ACS800-01-0020-3
18,5 •
41
ACS800-01-0025-3
22 •
50
ACS800-01-0030-3
30
•
69
ACS800-01-0040-3
37 •
80
ACS800-01-0050-3
45 •
94
ACS800-01-0060-3
55
•
132
ACS800-01-0070-3
75
•
155
ACS800-01-0100-3
90 •
184
ACS800-01-0120-3
110
220
ACS800-01-0135-3
132
254
ACS800-01-0165-3
ABB dedica notevoli risorse al raggiungimento degli obiettivi di
sviluppo sostenibile e tutela dell’ambiente, mantenendo ad alti livelli
le prestazioni ambientali dei propri processi produttivi e fornendo
prodotti e soluzioni che contribuiscono al miglioramento dell’efficienza
e della produttività degli impianti, come: motori ad elevato rendimento
e inverter, componenti per il rifasamento, filtri attivi, strumentazione
di processo ad alta tecnologia e sistemi di building automation. ABB
mette inoltre a disposizione una task force di ingegneri esperti in
grado di offrire supporto tecnologico alle attività di energy audit, oltre
a strumenti di lavoro e di formazione dedicati.
160
285
ACS800-01-0205-3
[email protected]
• - Inverter che rientrano negli incentivi fiscali
1) Grado di protezione IP00
L’impegno di ABB per l’efficienza energetica
11
ABB S.p.A.
Discrete Automation and Motion Division
Via L. Lama, 33
20099 Sesto S. Giovanni (MI)
Tel.: 02 2414 1
Fax: 02 2414 3979
[email protected]
www.abb.it/energyefficiency
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sviluppo tecnico e dei prodotti, ci riserviamo il diritto
di modificare il contenuto di questo documento senza
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