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Saving energetico: il progetto

Indice

Premessa

Prima di entrare nel merito dell'articolo vero e proprio, ci tengo a fare un particolare ringraziamento ad un utente in particolare di EY.
Nei momenti di difficoltà personale, la provvidenza non lascia nulla al caso.
Grazie Attilio.

Introduzione

Di "saving", ultimamente, si sente parlare in ogni dove.
Non si tratta altro che di tutte quelle operazioni che portano ad un risparmio di qualsivoglia materiale, la cui conseguenza diretta è un risparmio in termini economici. Con questo piccolo articolo, vorrei esporre il progetto che è stato avanzato all'interno dello stabilimento in cui presto servizio.
Spero possa essere cosa gradita, di informazione e curiosità.

Saving energetico: illuminazione degli ambienti di lavoro

Prima di entrare nel dettaglio del progetto, vorrei fare una panoramica su quelli che sono gli ambienti lavorativi presi in considerazione.

Al piano terra della parte produttiva/finale dello stabilimento, è presente il Reparto "Injection Moulding Machine", il cuore della produzione. In questo reparto sono posizionati 18 macchinari per lo stampaggio di preforme in PET.
Sullo stesso piano, è presente anche l'area dedicata al Magazzino imballaggi, dove il prodotto, raccolto in BOX di cartone, viene smistato e stoccato.
Al piano superiore si trovano, esattamente in corrispondenza dei macchinari appena citati, 18 deumidificatori a setacci molecolari, necessari all'essiccazione e al riscaldamento del prodotto.
Al terzo ed ultimo piano del Reparto Produttivo, si trovano (sempre verticalmente in asse) 18 feeding silo, utilizzati come polmone di alimentazione dei macchinari al di sotto.

Il progetto

Il progetto, prevede la sostituzione di tutti i corpi illuminanti, attualmente i classici tubi fluorescenti, (di tutti e 3 i piani) a favore della tecnologia LED.
La dislocazione dei corpi è così composta:

  • Reparto "Injection Moulding Machine": 223 plafoniere (2x58W) + 26 plafoniere per l'illuminazione d'emergenza (1x36W)
  • Reparto "Magazzino imballaggio": 96 plafoniere (2x36W)
  • Reparto "Deumidificatori": 177 plafoniere (2x36W)
  • Reparto "Feeding Silo": 120 plafoniere (2x36W)

Il totale di tutti i corpi illuminanti è quindi il seguente:

  • 616 plafoniere (escludendo i corpi d'emergenza)
  • 1232 tubi al neon
  • 54 kW
  • 39 MWh mensili di consumo energetico

Tutti i sopracitati corpi di illuminazione sono accesi 24h/24h, 7gg/7gg.

Up-grade alla tecnologia LED

Il fulcro del project, prevede l'installazione di plafoniere D***no Forma 993/5.
Plafoniere con corpo in acciaio, telaio in acciaio e diffusore in vetro temperato 5mm.
LED White 4000°K, 5670lm, vita utile 50'000h all'80% per la versione da 44W
LED White 4000°K, 7560lm, vita utile 50'000h all'80% per la versione da 56W
Corrente assorbita dichiarata (e verificata) per ogni corpo lampada (versione 44W): 116mA 230Vac = 26,7W
Corrente assorbita dichiarata (e verificata) per ogni corpo lampada (versione 56W): 147mA 230Vac = 33,9W
I corpi illuminanti nella versione 56W, verranno installati solo ed esclusivamente nel Reparto "Injection Moulding Machine";
in tutti gli altri locali, verranno installati nella versione 44W.

I risultati

Facendo una proiezione, si verrà a creare una situazione come la seguente:

  • Reparto "Injection Moulding Machine": 223 plafoniere (33,9W cadauna)
  • Reparto "Magazzino Imballaggio": 96 plafoniere (26,7W cadauna)
  • Reparto "Deumidificatori": 177 plafoniere (26,7W cadauna)
  • Reparto "Feeding Silo": 120 plafoniere (26,7W cadauna)

Questa predisposizione porterà i consumi totali come di seguito:

  • Reparto "Injection Moulding Machine": 7,56kW
  • Reparto "Magazzino Imballaggio": 2,56kW
  • Reparto "Deumidificatori": 4,72kW
  • Reparto "Feeding Silo": 3,20kW

Per un totale complessivo di:

  • 18 kW
  • 13 MWh mensili di consumo energetico

Conclusioni

Riepilogando, si ricavano i seguenti dati:

  • Potenza TOTALE attuale: 54kW
  • Consumo TOTALE MENSILE attuale: 39MWh
  • Potenza TOTALE con l'up-grade alla tecnologia LED: 18kW
  • Consumo TOTALE MENSILE con l'up-grade alla tecnologia LED: 13MWh

Contando che:

  • Investimento medio per i soli corpi illuminanti (installazioni e blindosbarre escluse): 230,00€ per ciascun corpo.
    * Investimento totale per i soli corpi illuminanti: circa 141.680,00€
  • Potenza media TOTALE dell'intero stabilimento: 6,5MW
  • Percentuale di consumo dell'impianto di illuminazione sul TOTALE: 0,8%
  • Prezzo medio al MWh: 150€ (fonte: ilsole24ore)
  • Costo economico attuale dell'impianto di illuminazione mensile: 150€ X 39 = 5850,00€
  • Costo economico possibile (dopo up-grade) dell'impianto di illuminazione mensile: 150€ X 12,99 = 1948,50€
  • Saving economico calcolato: 3901,50€ = 33,30%
  • Saving annuo: 46.818,00€
  • PayBack time: 3 anni, 0 mesi, 1 settimana e 2 giorni (contando solo l'investimento di acquisto dei corpi, quindi senza blindosbarre e installazione ad opera della manutenzione interna).
  • PayBack time: 3 anni, 2 mesi e 3 giorni (inserendo un forfettario di 7000€ per l'acquisto delle blindosbarre).
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Commenti e note

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di ,

La marca degli apparecchi diciamo è stata una scelta di progetto poiché lavoriamo pressoché solamente con quel marchio e ci siamo sempre trovati molto bene. Per il tipo di apparecchio, era quello che più si avvicinava agli attuali apparecchi installati come caratteristiche.

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di ,

Demos, ti confermo che nel momento in cui modifichi l'apparecchio per lampade fluorescenti e lo converti ad apparecchio LED, fai una modifica significativa e quel prodotto perde la sua marcatura CE. Se non lo rimetti nel mercato, ovvero lo modifichi sul posto, non è necessario marcarlo CE, ma fossi nel committente chiederei in ogni caso una dichiarazione di conformità del lavoro svolto. In pratica non sono più garantite le caratteristiche del prodotto. Se dal punto di vista illuminotecnico questo può non essere un problema visto che ne verifichi la validità in fase progettuale e poi collaudando sul campo. Dal punto di vista impiantistico può esserlo, per esempio in un luogo a maggior rischio in caso d'incendio devi dimostrare di mantenere il grado IP4X.

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di ,

Complimenti Daniele per l'articolo e per lo sforzo di mettere in fila i potenziali risparmi di un impianto fatto con i LED. Una domanda: C'è un motivo particolare per cui ti hanno consigliato quella marca e tipo di apparecchi? Te lo hanno spiegato? Grazie per la tua risposta! Buon lavoro!

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di ,

Beh LucaB82 allora la colpa non è della tecnologia a led ma dei tecnici e amministratori comunali che si sono improvvisati. Ho sentito di un caso simile a un convegno, dove dentro un ufficio hanno installato delle plafoniere da interno a led che lo stesso produttore sconsigliava per questi ambienti a causa degli angoli fotometrici di emissione molto ampi. Ovviamente il dirigentello di turno l'ha pensata diversamente e dopo le prime 3 stanze convertite in cui gli abbagliamenti erano notevoli il genio in questione se ne è uscito con la considerazione che " sta storia dei led è una presa in giro". La casa produttrice ha proposto una consulenza di un proprio tecnico interno e realizzato altre 2 stanze con prodotti led di caratteristiche diverse (per evitare di perderci la faccia) ed il risultato è stato conforme alle attese. Mi sembra che certi professionisti siano tornati al 2006 quando si parlava di riduzione dei consumi per illuminazione viaria sostituendo lampade ai vapori di mercurio con SAP e adottando ottiche cut-off...ma senza neanche guardarsi le curve fotometriche o facendo un minimo di calcolo ( e software gratuiti che agevolano oggi ce ne è a bizeffe!).

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di ,

Contestualizzando Il mio comune ha sostituito nella via principale del mio paese l'illuminazione pubblica da quella precedente che disperdeva luce verso l'alto a quella nuova costituita da armature stradali con piastra led interna. Per avere al suolo un'uniformità adeguata non avendo fatto un calcolo illuminotecnico prima e quindi non avendo scelto l'armatura adeguata, hanno abbassato i pali tagliandone via 1,5 metri l'uno e installato le nuove armature stradali a led. Rimangono tutt'ora zone d'ombra sul manto stradale di una strada provinciale (7000 auto al giorno in media), abbagliamenti che prima non c'erano, ecc.... Ti basta caro Piero?

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di ,

Scusa Piero ma ti riferisci a me o a Luca?

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di ,

su coefficienti di abbagliamento e uniformità ricordiamo sempre che dipendono da solido fotometrico del prodotto scelto e dalla progettazione. L'installatore spesso è mero esecutore e esprime il suo parere (magari su sostituzioni leva e metti) dove vi è una responsabilità di fondo del progettista... sempre che sia stato incaricato..

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di ,

Ti riferisci per esempio al caso A2A di Milano dove l'azienda concessionaria ha semplicemente fatto un intervento di sostituzione corpi illuminanti senza un minimo di studio con un professionista esterno? Purtroppo molti pensano che "mettere i led" è come cambiare semplicemente la lampadina e stop. ovviamente la A2A che puntava solo al risparmio ha proceduto con la logica "tolgo lampada 100W metto lampada 50W" poiché da concessionario guarda solo il risparmio, ed è da li che vengono molte castronerie. Tutti vogliono l'innovazione e il risparmio a "cultura-zero" senza capire che certi interventi richiedono sempre l'intervento di un tecnico competente.

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di ,

Buongiorno non sono mai stato come S.Tommaso ma coni led chissà perchè ho la netta sensazione, sentite le innumerevoli perplessità da molti installatori, che ci sia la bufala dietro l'angolo. Da numerosi calcoli illuminotecnici è emerso che le plafoniere a led dal punto di vista illuminotecnico, specialmente in ambito industriale, non hanno le stesse prestazioni; vedi ad esempio i coefficienti di abbagliamento e uniformità. Anche in ambito illuminazione pubblica ci sono delle castronerie in giro da far paura senza un minimo calcolo illuminotecnico, armature stradali a led con luce fredda che ti abbagliano quando passi in auto e che danno effetto obitorio magari in centri storici. Chi cambia sa ciò che lascia ma non sa quel che trova.

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di ,

un aspetto che sto cercando di approfondire è il discorso sicurezza e marcatura CE apposta dal costruttore per plafoniere ex neon con reattore ferromagnetico, cui si modifica l'intero cablaggio per installare tubi neon. In pratica togliendogli: reattore, condensatore, cablaggi serie/parallelo tra i tubi fluorescenti ti trovi con un apparecchio completamente nuovo che non corrisponde più al marcato del produttore. Se da un lato è vero che ne hai modificato la conformazione elettrica del circuito interno dall'altro lato è pur vero che non ne modifichi il grado IP o l'apporto termico quindi i principali parametri di sicurezza del dispositivo dovrebbero rimanere validi.

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di ,

Prodotto artigianale, pezzi su richiesta ... il PayBack Time mi viene di svariati anni luce! :D

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di ,

scusate non resisto, visto che si parla di plafoniere... http://www.electroyou.it/richiurci/wiki/extreme-diy-plafoniera-a-led 300 e rotti LED, vetro smerigliato.... Danielino se vuoi usarle metto su la fabbrichetta :)

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di ,

Le nuove plafoniere infatti non hanno un diffusore. Hanno solamente il vetro opaco per diminuire l'effetto pixel provocato dai 120 led. Esiste anche la versione con vetro trasparente. Attendo con piacere il tuo articolo.

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di ,

Ciao Piero. Il motivo per il quale è stata preventivata una sostituzione dell'intero corpo lampada, è strettamente "hardware". Le plafoniere attuali (plastiche) sono ormai "cotte" dal calore, sia struttura che diffusore. Inoltre quest'ultimo ha raggiunto un'efficienza davvero molto scarsa (colore tendente al giallastro/beige). Sarebbe un po' come montare i fari allo Xeno su una 126 .. con tutto il rispetto per l'automobile nostrana.

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di ,

Grazie Mike. Si .. il tutto dev'essere corredato da uno studio approfondito.

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di ,

Grazie demos81. Gli apparecchi sembrano davvero di buona qualità, insomma .. fatti bene. Con quel che costano poi .. eheheh ..

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di ,

Ottimo Daniele come studio di fattibilità, poi ovviamente va approfondito meglio e definito un ROE più reale.

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di ,

Demos81 confermo erano i primi modelli.

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di ,

Bell'articolo, forse non sarà esaustivo come osservato in alcuni casi ma apre un interessante spiraglio su una tecnologia che a mio avviso trainerà il mercato elettrico negli anni a venire. Un altro aspetto interessante è la riduzione dei costi di manutenzione (il che credo aiuterà l'inserimento della tecnologia anche nel pubblico e nell'illuminazione viaria). A un convegno (supportato da una nota casa italiana) tenutosi al Politecnico di Torino la settimana scorsa sembrava che l'unico vero punto critico fosse legato al problema delle ottiche di apparecchi illuminanti già esistenti; nate per assetti dei centri di emissione differenti da quelle dei led e quindi poco idonee a garantire i calcoli illuminotecnici preesistenti. LucaB82 ho acquistato pochi mesi fa dei tubi led sostitutivi di nota casa di lampadine e accesi si presentano perfettamente identici a dei neon anche come profilo emissivo (in pratica messi accanto accesi non li distingui quasi); per caso i modelli da te montati erano i primi dove guardando la plafoniera vedevi dentro una striscia piatta con i led saldati? In una plafoniera 2x18W +12W di consumo su reattore ecc. abbiamo installato 2 LED da 10W e smontato il reattore.. abbiam fatto le misure con wattmetro al banco in stabilimento e devo dire che le prove strumentali han rispettato le attese.

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di ,

Ciao LucaB. Concordo perfettamente con i tuoi dubbi; come però indicato in un precedente commento, sono analisi che ovviamente dovranno essere fatte prima di avviare il progetto (che, ripeto, non so se mai verrà attuato o confermato). Il tipo di apparecchio illuminante in prova (che è quello della foto di questo articolo) è stato consigliato direttamente dal distributore, tenendo conto delle superficiali caratteristiche dei nostri reparti. Ovviamente la scelta non è frutto di uno studio e nemmeno di un'analisi tecnica specifica. Serve solo a noi per valutarne le caratteristiche fisiche, meccaniche e d'installazione. La plafoniera non è composta da tubi riadattati al LED, ma di strisce LED direttamente applicate sulla piastra interna. Struttura in acciaio, diffusore in vetro temperato opaco da 5mm. Avendone l'autorizzazione, posso inserire direttamente il Link specifico alla pagina del produttore. Per quanto riguarda i °K, la temperatura non si discosta dagli attuali tubi fluorescenti (Tubo T8 / riferimento colore 840 / temperatura 4000°K). Si ha un flusso luminoso maggiore .. questo si .. 3350lm attuali contro 5670lm degli apparecchi a LED.

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di ,

Ciao Daniele, come ti dicevo c'è molta confusione sui led: consumi, illuminamento, ecc... . Sicuramente la sostituzione se si vuole fare va fatta. Ripeto però che ho qualche dubbio sui calcoli illuminotecnici. E' necessario fare i calcoli illuminotecnici che sono di competenza degli elettrici, siano periti o ingegneri, non lasciamoli fare agli architetti o altri!!! Inoltre 4000°K sono tanti cavolo e con gli abbagliamenti come la mettiamo??? Inoltre le ottiche di questi apparecchi illuminanti come sono?? sono adeguate??? Solo facendo prima un calcolo illuminotecnico serio, poi elettrico e poi economico si avrà la certezza assoluta che il progetto proposto sia vantaggioso. E poi mi piacerebbe sapere come è fatta la plafoniera presumo, perchè se scegli i tubi a led ( tubi fluorescenti riadattati con un striscia led dentro ) le caratteristiche sono pessime credimi. Grazie Ciao

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di ,

Una cosa. Non mi risultava che i tubi al neon consumassero 3 volte rispetto ai led a parita di lumen.

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di ,

Ciao Richiurci. Si, nel conteggio del PayBack non è conteggiato il risparmio di acquisto, sostituzione e smaltimento dei tubi esausti poiché io personalmente non saprei quantificarlo. Per quanto riguarda il costo del kWh, anche qui non sono a conoscenza di dati effettivi e reali. Ahimè sono un semplice Tecnico Manutentore; per questo non gestisco alcun aspetto amministrativo/gestionale. Quel che posso vedere io sono i consumi e la distribuzione di essi, ma solo in termini di kWh.

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di ,

Articolo interessante, faccio un paio di domande. Parli nell'ultimo commento di sostituzione e smaltimento dei tubi fluorescenti, sbaglio o non è stato considerato nei calcoli di payback? Altro aspetto il costo medio del kWh, perchè non usare quello reale sostenuto dalla tua ditta?

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di ,

Ciao Luca. Grazie per il commento e per i complimenti. Giustamente, come hai fatto notare, all'interno del progetto non compare alcuna indicazione per quanto riguarda la parte illuminotecnica. E' semplicemente un rapporto di sostituzione 1:1, calcolandone così il saving energetico, ipotizzando appunto una sostituzione tale e quale. Considerando le caratteristiche dei corpi illuminanti attualmente installati, con la tecnologia LED si ha un guadagno sul flusso luminoso di circa 2300lm per ciascun elemento. Uno studio accurato sull'area di lavoro, permetterà di calcolare effettivamente la necessità di una sostituzione con rapporto 1:1, oppure (come immagino) una sostituzione con diminuzione della quantità di elementi, mantenendo un livello "illuminotecnico" pressoché identico a quello attuale. Questa ipotesi, porterà il beneficio di elevare il totale del saving energetico e a diminuire il PayBack time. Il progetto attuale voleva dimostrare con numeri alla mano la possibilità di effettuare un intervento migliorativo in termini energetici ed ambientali (la grande quantità di tubi fluorescenti installati, ha il difetto di portare il livello di sostituzione e smaltimento a cifre non indifferenti); come detto quindi, a questo progetto, seguirà un indagine ed uno studio approfondito che stabilirà con certezza l'effettivo investimento e il relativo saving.

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di ,

Ciao Daniele sicuramente complimenti articolo molto interessante e speriamo illuminante per chi vuole fare investimenti seri nel proprio capannone industriale. Dovresti tuttavia anche sviluppare una serie di calcoli illuminotecnici per confermare in pieno la validità della sostituzione non solo dal punto di vista energetico e ambientale sicuramente più importanti ma anche dal punto di vista illuminotecnico visto che negli ambienti di lavoro esiste una normativa ben specifica tra l'altro. Sono per i led e per l'innovazione ma è necessaria una valutazione ampia poichè non sempre i led migliorano o si possono sostituire ad altre forme di illuminazione anzi !!!

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di ,

Grazie Attilio. A volte son le cose più semplici a lasciare il segno. Ho cercato di rendere più "pratico" possibile l'articolo, in modo da poter toccare con mano il progetto con numeri e dati tangibili e quantomeno reali (magari non precisissimi). Chissà se mai verrà attuato! :)

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di ,

ciao Daniele, per prima cosa sono lusingato dal tuo avermi citato, sinceramente non credo di aver fatto nulla di rilevante, ma mi fa piacere leggerti, e poi credo molto anche io nella Provvidenza. L'articolo è interessante poiché snocciola numeri e fatti di un caso pratico, reale, quindi i complimenti per il prospetto e per il progetto mi sembrano meritati, ti darei volentieri una mano per il montaggio dei nuovi apparecchi :) Un abbraccio e bentornato. Attilio

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