impianto aspirazione con inverter

[marco64]

Cerco di esporre la situazione il piu' chiaramente e brevemente possibile:
Impianto di aspirazione canalizzato con aspiratore centrifugo azionato da motore asincrono trifase, potenza 15 kW.
Tramite 8 calate, ch epartono dal condotto principale, sono collegate le cappe delle singole macchine utensili, che raramente lavorano tutte assieme.
Volevo alimentare tramite inverter il motore, in modo che, quando alcune macchine non sono utilizzate e la bocca di aspirazione sulle macchine non in uso viene chiusa, provveda automaticamente a ridurre i giri del motore adeguando l'aspirazione alle mutate esigenze, riducendo cosi' i consumi.

Che sistema di retroazione mi consigliate?
Un pressostato puo' essere sufficiente?
Dove collocarlo, affinchè sia efficace?
Sono facilmente reperibili da commercio?
Se qualcuno ha qualche buon consiglio o esperienza diretta....

Grazie in anticipo
Marco

[marco64]

Grazie per la risposta.
In effetti e' proprio per questo che mi pongo il problema del posizionamento e del tipo di sensore.
L'inverter sarà sicuramente di quelli giusti, di ultima generazione e non una sottosottosottomarca.
Per la programmazione e l'impostazione dei parametri non ci sono problemi, in quanto il primo avviamento e la programmazione, con ottimizzazione dei parametri viene fatto anche con la presenza di un tecnico della casa fornitrice dell'inverter stesso, che tra le altre cose dovrebbe fornire il quadro elettrico completo, per ridurre il piu' possibile il numero dei fornitori dei componenti.

Purtroppo l'impianto (tra le altre cose abbastanza recente) e' stato realizzato privo di inverter. Optare per la sola regolazione manuale mi sembra una vera porcheria.
Il dubbio e' cosa controllare e come: la velocità del flusso in una singola bocca di aspirazione di riferimento, che nel caso dovrebbe rimanere sempre aperta, in modo da garantirla costante indipendentemente dal numero di bocche aperte; oppure la depressione all'interno del condotto principale, e poi altro grosso dilemma: che tipo di sensore utilizzare per avere buone garanzie di affidabilità e precisione?
Il risparmio alla fine si puo' ottenere comunque, ma l'entità e' sicuramente influenzata da una corretta realizzazione, quindi perche' accontentarsi di poco e non puntare al massimo?

[marco64]

Beh, l'approccio mi sembra semplice: tutti gli inverter funzionano, solo che quelli di buona marca, tranne alcune eccezioni, funzionano generalmente meglio e danno maggiori garanzie.
Se poi la ditta in questione produce motori, azionamenti e ventilatori, e' chiaro che un loro tecnico (con cui, tra le altre cose, ho già avuto modo di lavorare) conosce tutti gli aspetti del problema.
L'idea di avere un unico fornitore per quadro e inverter parte dallo stesso presupposto: perche' devo cercare rogne dove non ci sono? So in partenza che questa soluzione costerà qualche cosa in piu', ma ho anche delle garanzie in piu', che tornano poi a vantaggio del mio cliente.
Per esperienza personale, stando dall'altra parte della barricata, so che quando qualche cosa non funziona inizia il palleggio delle responsabilità, quindi perche' chiedere ad un quadrista di integrare un inverter che non conosce in un quadro, che un impiantista deve installare su un impianto che non conosce per far funzionare un ventilatore di cui non sa nulla?
Visto che sono io il referente del mio cliente e' chiaro che preferisco dialogare con il minor numero possibile di fornitori di provata affifabilità.
Sono io che mi pongo il problema , visto che non mi sono stati dati limiti o vincoli particolari dal committente, di valuatre quale sia la soluzione migliore per lui. Non e' infatti detto che quella che mi verrà proposta dal fornitore lo sia, anche se sarà la miglior soluzione che lui e' in grado di offrirmi (ripeto, sono stato anche io dall'altra parte dlla barricata, e tutti vendono quello che possono...).
Se l'approccio Ti sembra insensato, potresti almeno spiegami quale deve essere quello giusto.
Marco

[Guerra]

Scusa Marco, una domanda:
devi aspirare fumi particolari? Agenti chimici? In questo caso è un'indagine ambientale che ti obbliga a fornire una certa portata ed a quantificarla. A quanto riporti hai già al potenza del motore (15 kW) e la tipologia di ventilatore, quindi presumo una analisi sia già stata fatta. Non essendo la camera bianca di un'ospedale o un laboratorio di analisi farmaceutico, mi farei le domande essenziali senza cadere nel mal da ingegnere che deve dimensionare anche le viti della carpenteria del quadro elettrico; altrimenti rimarrai ad osservare l'impianto in posizione statica per i prossimi anni.
Posizionare un sensore di pressione differenziale sul canale comune potrebbe essere una soluzione, ma devi aspirare non immettere aria, quindi potrebbe essere complicato.
Se sei dotato di 8 serrande una su ciascuna bocca e i servomotori sono dotati di contatto di fine corsa, puoi utilizzarli per una configurazione a velocità costanti dell'inverter in funzione delle bocche aperte.
Se invece hai dei filtri lungo i canali che possono intasarsi e vuoi in ogni caso garantire la portata di aspirazione si ritorna all'utilizzo di sensore.
Se mi dai qualche informazione in più magari ci penso meglio.

[marco64]

Grazie Guerra.
Non ci sono filtri lungo le canalizzazioni: l'impianto di fliltrazione e' a valle.
Si tratta di fumi di lavorazione su macchine a controllo (vapori di acqua chimica di raffreddamento utensili).
L'impianto e' recente (circa 5 anni) e il dimensionamento e' stato fatto (in origine) considerando tutte le macchine sempre in funzione, quindi parto dal presupposto che il dimensionamento sia corretto.
Il problema nasce dal fatto che le macchine non lavorano mai tutte (soprattutto con la crisi dell'ultimo anno) e quindi ci si e' posti il problema di ottimizzare l'applicazione, risparmiando energia ove possibile.
Avevo scartato l'idea di posizionare dei micro sulle singole serrande, anche perché la semplicità della soluzione, dal punto di vista teorico, poi si scontra con la difficoltà di dover cablare il tutto, vanificandone secondo me i possibili vantaggi.
Inoltre la presenza di un sensore dovrebbe garantire una costanza di prestazioni maggiore, anche se dovessero essere effettuate in futuro piccole modifiche all'impianto esistente (es. aggiunta di una calata) o se l'aspirazione fosse influenzata da fenomeni esterni (es. . effetto "camino" ).
Preferirei quindi optare per un sensore, che ritenevo corretto posizionare nel condotto principale, diciamo a 3-4 metri dalla bocca dell'aspiratore e a distanza simile dall'ultima calata , in modo da evitare il piu' possibile interferenze e turbolenze nei flussi.
So che esistono specifici sensori per queste applicazioni, che hanno già la possibilità di un segnale in uscita in corrente o in tensione proprio per il controllo dell'inverter, ma non ne ho mai utilizzati, quindi non ne conosco la validità.
Cercavo un confronto con chi ha esperienza diretta (e che la voglia condividere) perche' ovviamente vorrei evitare di cadere in errori banali ma fastidiosi, se possibile.
Mi preoccupa il posizionamento del sensore, l'affidabilità dello stesso, e mi pongo altre questioni, tipo quella della necessità o meno di retroazionare il motore per evitare possibili pendolamenti.
Idee costruttive bene accette, ovviamente.

[marco64]

Ci sono settori ,apparecchiature e prodotti che conosco meglio, altri che conosco meno. Anche in quelli che conosco meglio sono aperto a confrontarmi su tutte le soluzioni nuove che arrivano, e a ragionarci sopra.
Se cosi' non fosse, non mi sarei iscritto a questo forum.

Se il mio cliente mi ha affidato l'incarico, evidentemente e' soddisfatto di cio' che ho fatto per lui in passato e disposto a darmi fiducia nel presente.

[Guerra]

Ciao Marco,
il problema del rilevamento di una portata d'aria non è di così facile soluzione, in quanto nemmeno le griglie di Wilson (progettate sulla specifica applicazione e quindi canale) risultano così precise e soprattutto economiche.
Il tuo problema si scontra sul costo del tutto; è chiaro che tu per avere un risparmio energetico/economico, devi considerare anche il costo iniziale.
Seonsori differenziali di pressione ne esistono di molti tipi e precisioni...e ovviamente prezzi.
Ne trovi da 150 euro come da 1500 euro e più (quando si debbono rilevare differenze anche di pochi Pascal).
In ogni caso la posizione del sensore è prioritaria; turbolenze vanificherebbero tutti i tuoi buoni obiettivi.
Senza entrare in tecnicismi per ragionare su prevalenza statica e dinamica, etc... se tu devi semplicemente garantire un'estrazione fumi (che ripeto dipende molto da che tipo fumi parliamo, se ci sono solventi, fumi di saldatura, etc... il problema cambia ed anche la precisione che deve avere la misura) un semplice sensore di pressioen differenziale (150-200 euro) abbinato ad una buona configurazione dell'inverter per evitare pendolazioni può risolvere il problema.
La posizione del sensore.
Non sapendo a priori quali bocche estrazione aria possano essere più aperte di altre, non posizionerei un sensore su una delle uscite; rimane il condotto comune a tutti, imponendo all'inverter di mantenere una differenza di pressione tra l'interno e l'esterno (riferimento costante); differenza di pressione che sarà legata alle perdite di carico del condotto e delle serrande aperte. Il valore da impostare può essere in prima istanza calcolato, se conosci le perdite di carico, ma poi devi effettuare delle misure per "aggiustare" il tiro (l'aria non si comporta mai come vorresti, perché non esiste un impianto di condotte aria perfetto).
Esistono anche dei componenti da applicare sulle prese di pressione, collegate al sensore con tubicini di plastica, che diminuiscono l'interferenza delle turbolenze all'interno dei canali.
In ogni caso molto lo fa la configurazione dell'inverter.

ciao

[marco64]

Grazie mille per le info
Domani dovrei ricevere la documentazone su di un trasduttore, dotato di apparecchiatura di visualizzazione, studiato proprio per queste esigenze specifiche. Il produttore dovrebbe inviarmi anche dati precisi sul posizionamento da effettuarsi per il sensore e sulle criticità da evitare.
Normalmente il produttore lo utilizza con inveter Siemens, (che personalmente sono quelli che meno amo) ma puo' tanquillamente funzionare in abbinamento a qualsiasi inverter.

In realtà il costo iniziale influisce relativamente, perche' da una prima analisi effettuata con dati molto, molto prudenziali, il risparmio annuo dovrebbe essere superiore ai 3-4.000 euro, ipotizzado una potenza installata di soli 15 kW, quindi un tempo di recupero dell'investimento iniziale stimabile in 1-2 anni risulta ancora piu' che accettabile.
Se poi la cosa funziona come e' sperabile, dovrebbe essere estesa a altri 3 gruppi da 22, 30, 30 kW dipotenza installata.

Vi terro' comunque informati su come la cosa procede.

Marco

[Guerra]

Ciao Marco,
che tu abbia dei benefici dall'utilizzo di inverter dal punto di vista del risparmio energetico, questo è sicuraemnte vero; più consistenti con l'aumentare della potenza del motore. Esitono molti fogli di calcolo forniti dai costruttori degli inverter che forniscono dati più o meno dettagliati sul risparmio che tu potresti avere.
Un pensiero più che un consiglio sulla sonda: stai attento sulla possibilità di visualizzare il valore rilevato dalla sonda, eprchè di solito non coincide mai con quello che poi tu vai a visualizzare nell'inverter
Quindi vedi tu, dipende dal cliente.
La sonda effettivamente fornendo un segnale (0-10 Vcc - 4-20 mA) puoi sicuramente collegarla a qualsiasi tipo di inverter.
Poi una volta instalalto e cablato il tutto, con qualche prova troverai la configurazione ottimale, giocando sui tempi di risposta, guadagni, etc...
Tienimi informato

ciao

[marco64]

Ciao, lo studio procede, e in settimana ho un incontro con il cliente.
Ho trovato un sensore di pressione differenziale che visualizza anche il valore rilevato. La sonda e' composta da' un semplice tubetto da collegare nei pressi dell'aspiratore, sul condotto principale. La taratura concettualmente e' semplice: visualizzi il valore rilevato a 50hz, con tutte le bocche aperte, lo imposti come valore di riferimento, poi (tramite segnale 0-10V) vai a controllare l'inverter, mantenendo costante il valore impostato indipendentemente dalle bocche di aspirazione aperte.
Per evitare pendolamenti esiste un trimmer per la regolazione del tempo di risposta, che ovviamente non deve essere troppo rapido. Nasce proprio per applicazioni di questo genere e le refrenze sono buone.
Ho impostato un foglio elettronico per fare delle ipotesi di risparmio, e i dati sono molto confortanti; anche con dati inseriti MOLTO prudenziali e senza contare eventuali contributi governaivi, l'applicazione di inverter, quadro e installazione si ripaga, nella peggiore delle ipotesi, in meno di 2 anni (ma piu' realisticamente in 1,2 anni). Se poi, come riteniamo posa essere, l'impiato e' attualmente sovradimensionato (era prdisposto per un numero di bocche di aspirazione superiore), il risparmio diventerebbe veramente impressionante, ma si tratta di fare poi delle prove per ottimizzare il tutto.
La cosa mi piace molto
Vi terro' aggiornati.