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Energy savings from smart operation of electrical, process and mechanical equipment

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Processi di produzione efficienti dal punto di vista energetico

Dei ricercatori finanziati dall’UE hanno generato significative nuove conoscenze relative al modo in cui le industrie manifatturiere possono ottenere dei notevoli risparmi energetici. Se l’eliminazione delle emissioni è una priorità, allora le industrie devono essere molto più efficienti dal punto di vista energetico nelle loro attività.

Energia

Nuovi processi industriali e nuovi modi di far funzionare i processi esistenti sembrano essere il mantra globale per una più alta efficienza energetica e per ridotte emissioni di anidride carbonica. In particolare, controllo e funzionamento del procedimento, macchinari rotanti e dispositivi elettrici stanno diventando radicalmente più integrati. Ciò offre nuove opportunità per il risparmio energetico attraverso una migliore gestione, automazione e ottimizzazione delle apparecchiature. Per affrontare le attuali lacune tecnologiche vi è la necessità di ulteriore formazione e ricerca. Gli scienziati hanno avviato il progetto ENERGY-SMARTOPS (Energy savings from smart operation of electrical, process and mechanical equipment) per formare in questa direzione un gruppo di giovani ricercatori nel campo dell’ingegneria. I ricercatori sono riusciti a sviluppare nuovi approcci di misurazione e algoritmi per aumentare la fiducia nelle tecniche di monitoraggio delle condizioni e per consentire una manutenzione basata sulle condizioni. I metodi attuali non sono in grado di diagnosticare correttamente le condizioni delle macchine sincrone. Invece, i metodi appena sviluppati consentono di identificare i guasti alle macchine sincrone, distinguendo tra guasti elettrici e meccanici. Questo riduce la necessità di una manutenzione periodica, rendendo più efficiente il processo. L’utilizzo della fusione di dati multi sensore per combinare i risultati del monitoraggio provenienti da sottosistemi multipli consente di identificare la fonte più probabile di un guasto, portando a un periodo di inattività ridotto e a diagnosi più accurate. I ricercatori hanno sviluppato nuovi sistemi di ottimizzazione che usano le informazioni e i suggerimenti del monitoraggio riguardanti la migliore configurazione di riciclo di un compressore di gas, aumentando in tal modo l’efficienza del sistema e riducendo i costi di esercizio complessivi. In particolare, un approccio di pianificazione nei processi di produzione può portare a una riduzione del 10 % nei costi di esercizio e a una diminuzione massima del consumo energetico pari al 37 %. Tra gli altri risultati del progetto ci sono algoritmi migliorati per il monitoraggio predittivo del processo che possono fornire informazioni sulla presenza di guasti, la loro origine e il loro impatto sulle prestazioni del sistema/macchinario. Inoltre, i ricercatori hanno ideato delle tecniche di controllo avanzate e robuste per gli azionamenti elettrici, prendendo in considerazione perdite nel ferro e saturazione della macchina, varianti nei parametri del modello e requisiti di processo. Infine, è stato sviluppato uno strumento di ottimizzazione della pianificazione, assicurando un’integrazione senza problemi e la disponibilità di dati e informazioni all’interno di un’acciaieria. Esso consente inoltre l’interazione utente quando si deve affrontare una crescente instabilità nella produzione, e nella disponibilità di energia e materie prime. ENERGY-SMARTOPS è in linea con la strategia europea per la riduzione del consumo energetico di almeno il 20 % entro il 2020.

Parole chiave

Processi produzione, risparmi energetici, controllo processo, macchina sincrona, compressore gas

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