Prestazioni di consegna ottimali

Elektro-Anlagen Röring GmbH equipaggia gli impianti di biogas con inverter Yaskawa

Quando arrivano ordini considerevoli (in questo caso dagli Stati Uniti) ma inaspettatamente non si possono evadere le consegne, ci si trova ad affrontare una situazione complessa: questo è quello che è successo a Elektro-Anlagen Röring GmbH, che però ha risolto rapidamente il problema grazie alla serie A1000 di Yaskawa.

Negli Stati Uniti la "green trasformation" è ancora in corso. In questo scenario, sotto la spinta del governo, una fonte di energia finora difficilmente utilizzata sta acquistando sempre maggiore importanza: stiamo parlando del biogas (gas naturale rinnovabile, RNG) ricavato da letame bovino. Per gli operatori dei grandi allevamenti di vacche da latte in tutto il paese, la produzione di biogas e la sua trasformazione in biometano offre numerosi vantaggi: innanzitutto rappresenta un'ulteriore fonte di reddito per le aziende agricole, oltre ad un importante contributo al raggiungimento degli obiettivi climatici e di sostenibilità, alla decarbonizzazione e alla sicurezza energetica del Paese. La produzione di biometano è anche più sostenibile della produzione di energia attualmente prevalente attraverso il fracking.

In molti casi, gli impianti di produzione e trasformazione necessari provengono dalla Germania, dove il biogas è già prodotto su scala più ampia. EnviTec Biogas AG, un operatore esperto nel mercato degli impianti di biogas, si affida ai commutatori della città di Vreden (Germania): Elektro-Anlagen Röring GmbH è sinonimo di ingegneria elettrica su misura dal 1990. Tant’è che quando si parla di massima stabilità di processo per macchine e sistemi, c’è una risposta univoca tra i clienti di tutto il mondo: il team di Elektro-Anlagen Röring, composto da circa 70 persone.

Tecnologia del quadro elettrico per EnviTec Biogas

Un importante contratto prevedeva la progettazione, la programmazione e la messa in servizio dell'intera tecnologia dei quadri elettrici per un totale di otto nuovi impianti di produzione e trasformazione di biogas per EnviTec Biogas AG, in cui il biogas veniva arricchito con un contenuto di metano superiore al 96%, adatto per la specifica rete del gas. La pressione richiesta era generata con un compressore a gas a frequenza controllata.

"Il funzionamento economico di un impianto a biogas richiede un elevato sfruttamento della capacità", spiega Jürgen Tenbrink, amministratore delegato di Plant Engineering e membro del consiglio di amministrazione di EnviTec Biogas AG. "Questo a sua volta è ottenuto attraverso un'elevata disponibilità tecnica, che garantiamo con i nostri esigenti standard di qualità."

Anche per gli elettrotecnici della Elektro-Anlagen Röring GmbH, un progetto di questo tipo era tutt'altro che ordinario. La flessibilità e l'affidabilità dell'impianto sono fattori decisivi, in quanto gli impianti a biogas devono operare in modo affidabile come sistemi autosufficienti 'su siti greenfield' e spesso lontani dai centri di approvvigionamento tecnico. 

Ad un certo punto però la situazione era diventata complessa: gli azionamenti ordinati per le prime installazioni non potevano essere consegnati a causa della crisi globale dei chip. Questi svolgono un ruolo centrale come controlli di azionamento per il compressore dell'impianto di biogas. E così il direttore dello stabilimento Sebastian Wolter e i suoi colleghi si sono messi subito a cercare una soluzione. "Abbiamo trovato quello che stavamo cercando presso Yaskawa, che ci ha fornito in breve tempo unità per motori da 590 kW ", ricorda. Il colosso giapponese, che ha la sua sede europea a Hattersheim (Germania), aveva a disposizione quattro modelli adatti che rappresentano il risultato di una sofisticata catena di fornitura che fa affidamento sull’Europa per la produzione di molti componenti. "Abbiamo coinvolto Yaskawa, e da subito abbiamo ricevuto un ottimo supporto", dice Wolter.

Questo ha anche fatto sì che le nuove schede di comunicazione multi-protocollo per la connessione Profinet al PLC fossero pronte e inviate direttamente dal centro logistico di Idstein (Germania) a Vreden dopo un controllo qualità presso Yaskawa. Un membro del team di supporto tecnico di Yaskawa ha quindi effettuato gli aggiornamenti necessari al firmware dell'unità in loco il primo giorno di cold commissioning. "È stata una grande collaborazione!" dice Sebastian Wolter.

Serie di azionamenti A1000

Nello specifico, i dispositivi forniti da Yaskawa sono azionamenti della comprovata serie A1000, la scelta ideale per gli impianti a biogas grazie al comportamento in sovraccarico, alle dimensioni compatte e al basso derating. I metodi di controllo disponibili consentono di utilizzare macchine sincrone asincrone e a magnete permanente con o senza feedback dell'encoder. Sono adatti per applicazioni standard - come pompe a risparmio energetico, ventole, estrusori, mulini e agitatori - nonché per azionamenti più complessi con funzionamento e posizionamento sincrono.

Il software di parametrizzazione intuitivo e gratuito DriveWizard garantisce una messa in servizio rapida e semplice, con autotuning e procedure guidate per regolare automaticamente i parametri rilevanti per il motore e l'applicazione collegati. Nel caso del compressore a gas da 590 kW, il trend integrato e le funzioni dell'oscilloscopio hanno contribuito a ottimizzare l'avvio. Con il software DriveWorksEZ, le singole operazioni di commutazione e controllo possono essere facilmente integrate nell'unità utilizzando una programmazione orientata ai blocchi. L'azionamento può sostituire un piccolo PLC, riducendo i costi, il cablaggio e l'installazione del sistema. Aumenta inoltre l'affidabilità del sistema riducendo il numero di componenti.

L'A1000 è conforme a tutti gli standard internazionali ed è anche stato testato secondo lo standard US UL UL508C. La nuova scheda di comunicazione multi-protocollo copre i bus di campo più diffusi del mondo, come PROFINET, EtherCat, Modbus e Ethernet-IP, all in one. Viene semplicemente impostato sul protocollo richiesto tramite uno switch DIP. Sono disponibili anche altre schede opzionali specifiche per CANopen, DeviceNet, Profibus, CC-Link e MECHATROLINK-III. Ciò ha garantito fin dall'inizio la compatibilità con l'ambiente di controllo esistente della Elektro-Anlagen Röring GmbH. Un altro vantaggio - soprattutto per l'uso pianificato dei convertitori nei compressori biogas in aree rurali e remote - è stato il design robusto e la bassa manutenzione degli azionamenti: come tutte le apparecchiature Yaskawa, queste unità sono progettate per dieci anni di funzionamento continuo: la manutenzione richiesta è quindi minima.

Inoltre, l'unità utilizza la diagnostica dei guasti integrata per fornire avvisi sullo stato dei componenti chiave, evitando efficacemente guasti e costosi tempi di inattività del sistema. Se fosse necessaria una chiamata di servizio, Yaskawa dispone anche di propri centri di assistenza negli Stati Uniti.