Aria compressa oil-free

Azionamenti efficienti per compressori a vite efficienti

Molti settori – dalle industrie alimentari, bevande e prodotti farmaceutici fino agli ospedali e alle tecnologie per l'edilizia - dipendono dall'aria compressa pulita così come i laboratori e le officine di verniciatura, nonché le industrie di trasformazione della carta e quelle elettriche. Allo stesso tempo, quando si tratta di generare aria compressa, l'efficienza energetica è un fattore estremamente importante non solo per motivi di costi, ma anche in termini di ecologia e sostenibilità. I compressori a vite oil-free di AquaAir di Augusta, combinati con sistemi di controllo intelligenti per la gestione dell'aria compressa, offrono il giusto approccio combinati con i potenti azionamenti inverter, motori ad alta efficienza e tecnologia di controllo su misura di Yaskawa.

Efficienza energetica e sostenibilità, così come il supporto tecnico di prima classe sono stati argomenti convincenti per l'aggiudicazione del contratto.

È ancora ampiamente diffusa la credenza che l’olio come lubrificante nel compressore renda il processo di compressione dell'aria più efficiente dal punto di vista energetico e quindi renda l'aria compressa più economica. Così, ogni anno, milioni di barili di olio minerale vengono utilizzati per generare aria compressa e poi smaltiti come olio di scarto e condensa oleosa. Tuttavia la tenuta dell'olio non è mai garantita. L'aria compressa contaminata dall'olio disperde l'olio nell'ambiente e contamina i prodotti. Ciò va evitato a tutti i costi, soprattutto nell'industria alimentare o farmaceutica. Lo sforzo e i costi per l'approvvigionamento, il filtraggio e lo smaltimento dell'olio sono quindi considerevoli. Quindi perché usare l'olio nel processo di compressione se l'aria compressa oil-free è più economica da produrre e garantisce una resa migliore?

Acqua come lubrificante

Da diversi anni, la società tedesca AquaAir ha dimostrato che esiste un modo migliore: i suoi compressori a vite, certificati da Fresenius, utilizzano l'acqua come lubrificante e sigillante al posto dell'olio, sono biocompatibili e forniscono aria compressa 100% oil-free e senza germi. Inoltre, i compressori sono estremamente efficienti dal punto di vista energetico e non subiscono alcuna perdita di efficienza a causa dell'usura per tutta la loro durata, risparmiando fino al 35% in costi energetici rispetto alle soluzioni convenzionali per la generazione di aria compressa.

Ciò è in gran parte dovuto agli innovativi rotori a vite, realizzati con polimeri ad alte prestazioni di nuova concezione. Nel 2018, questa tecnologia sostenibile e dal design ecologico è stata coronata con il Bavarian Innovation Award. Questi compressori a vite oil-free sono disponibili in una gamma di prodotti finemente graduati, come sistema a controllo di frequenza con una potenza di azionamento da 4 a 110 kW, una portata da 0,3 a 20 m³/min e una pressione di esercizio massima compresa tra 5 e 15 bar. Sono inoltre dotati di un sistema di controllo potente e facile da usare che può essere comodamente gestito da un pannello touch. Di conseguenza, i compressori vantano una vasta gamma di usi che spazia dalle applicazioni industriali, alla fornitura di aria compressa nei birrifici, alla produzione di vaccini e di dispositivi medici, come quelli utilizzati per la ventilazione. I compressori oil-free di Augusta vengono utilizzati anche presso la sede delle Nazioni Unite a Ginevra, in Svizzera!

Controllo della velocità per risparmiare energia

“L'energia è sempre necessaria quando si genera aria compressa. Ma il semplice utilizzo di un sistema di controllo della velocità con inverter al posto di riduttori o valvole offre un enorme potenziale di risparmio”, spiega Marco Lodni, Managing Director di AquaAir. I produttori dei compressori oil-free hanno lavorato a stretto contatto con Yaskawa sul loro concetto di risparmio energetico fin dall'inizio e, dal 2016, lo specialista dell'automazione è stato il principale fornitore, non solo per gli inverter, ma anche per i controller compatti e i pannelli touch. Lodni ne spiega le ragioni: “L'efficienza energetica e la sostenibilità sono tanto importanti per Yaskawa quanto lo sono per noi. L'azienda vanta inoltre decenni di esperienza con gli inverter e il loro utilizzo nei compressori, oltre ad offrire un eccellente supporto. Questo appare evidente specialmente quando si sviluppano soluzioni e adattamenti software specifici per il cliente”.

Il successo della collaborazione è riscontrabile anche nei compressori per la generazione di aria respirabile. I partner hanno sviluppato insieme il software per questa applicazione medica e Yaskawa ha supportato l'intero processo di convalida con la sua esperienza e il suo personale tecnico. Come aggiunge Lodni, “Inoltre, abbiamo uno specialista di automazione conosciuto a livello internazionale e in grado di garantire assistenza in loco per i nostri clienti in tutto il mondo”.

Soluzione completa da un'unica fonte

Quando si è trattato di selezionare gli inverter per i compressori oil-free, la decisione è stata presa a favore della serie GA700. Gli inverter compatti coprono tutti i livelli di potenza richiesti per i compressori, da 4 a 220 kW, e raggiungono efficienze fino al 98,5%. Inoltre, ottimizzano l'efficienza del motore in modo completamente automatico, indipendentemente dal carico o dalla velocità. Il sistema elettronico di controllo della velocità consente inoltre di ridurre il numero di parti in movimento sui compressori, diminuendone al contempo l'usura. Gli inverter sono adatti per motori asincroni, a magnete permanente e a riluttanza. La soluzione di azionamento efficiente dal punto di vista energetico può essere utilizzata sia per sistemi stand-alone sia per sistemi con azionamenti in rete o applicazioni che richiedono un maggiore livello di sicurezza. Con una scheda di interfaccia fieldbus in un solo inverter, è possibile collegare in rete fino a cinque unità inverter GA700. Ciò riduce significativamente i costi e minimizza il lavoro di cablaggio richiesto. La funzione STO integrata (Safe Torque Off) fa sì che gli inverter siano adatti anche per applicazioni che richiedono un livello di sicurezza fino a SIL3/Ple. Un'interfaccia a 24 V può essere utilizzata per aggiungere sensori aggiuntivi, come sensori di pressione o di temperatura. Nonostante le tante caratteristiche, gli inverter possono essere messi in funzione in pochi minuti grazie al loro intuitivo concetto di funzionamento.

Per il controllo degli inverter vengono utilizzati i sistemi di controllo compatti Yaskawa della serie SLIO. Questi possono essere programmati in TIA, Siemens Step7 o Speed7Studio. Per garantire il buon funzionamento dei compressori, il controller Yaskawa è stato dotato di un HMI intelligente. I pannelli sono progettati specificamente per applicazioni di piccole e medie dimensioni e il loro display da 7 pollici non solo consente il funzionamento guidato dal menu, ma consente anche la visualizzazione. Quando si tratta di grandi sistemi di compressione, la serie IPC fornisce un potente PC industriale con un pannello touch. La combinazione di componenti di alta qualità e il supporto personale esperto, adattando le soluzioni alle esigenze specifiche, hanno reso Yaskawa il partner perfetto.