Come aumentare del 25% la capacità frigorifera a parità di compressori

5 Oct 2020

SEPAM nel 2012 ha realizzato il sistema di gestione e controllo dell’impianto frigorifero presso uno stabilimento di macellazione bovina in Russia. La sala macchine è composta da 14 compressori a vite funzionanti a gas freon per una potenza complessiva di oltre 2 MVA.

La centrale è operativa al servizio di molteplici utenze:

· Impianto ad acqua glicolata per celle a temperatura positiva destinate allo stoccaggio dei prodotti freschi;

· Tunnel di surgelazione;

· Celle di conservazione prodotto surgelato;

· Impianto ad acqua gelida per il condizionamento dei locali di produzione e degli uffici amministrativi.

Nel corso degli anni, l’incremento della produzione e della quantità di prodotto in stoccaggio, correlati alla necessità di adeguare il funzionamento dei compressori in relazione alle mutate esigenze produttive, ha reso necessari interventi di potenziamento della capacità frigorifera, per soddisfare il fabbisogno dell’azienda.

Per motivi logistici, impiantistici, tempi di installazione ed economici, lo studio di fattibilità relativo alle nuove installazioni, ha evidenziato l’emergere di rilevanti criticità esecutive. Dopo aver vagliato alcune soluzioni, è stato deciso di aumentare la potenza frigorifera dell’impianto incrementando la potenza erogata dai compressori esistenti, senza modificarne quantità e tipologia.

I 5 compressori, Bitzer di tipo semi-ermetico con potenze variabili fra 45 kW e 132 kW e con velocità fissa, erano avviati mediante una connessione part-winding utilizzata per ridurre la corrente di avviamento.

Per ogni compressore installato, né sono state analizzate la capacità frigorifera fino alla velocità ammessa di 4500 rpm, la curva di coppia e di potenza elettrica ad essa associata, i diagrammi di coppia e potenza dei motori asincroni portati alla frequenze di 75 Hz, i rendimenti alle diverse modalità di utilizzo.

Il controllo del motore asincrono, è stato realizzato mediante inverter Danfoss VLT Drive FC102. La scelta è stata dettata dalle particolari caratteristiche meccaniche, dal grado di protezione e dalla possibilità di operare in ambiente gravosi, con temperature elevate ed in presenza di agenti corrosivi. In ragione di queste specifiche caratteristiche, l’inverter è stato posizionato direttamente in prossimità del motore con alcuni rilevanti vantaggi veicolati dalle seguenti condizioni:

· Non sono state fornite nuove apparecchiature

· Non è stata modificata la control room

· Sono stati evitati rilevanti interventi di tipo meccanico o piping

· Il calore dissipato fruisce direttamente in sala macchine

· I collegamenti tra inverter e motore sono sono stati ridotti al minimo necessario riducendo in modo significativo la rumorosità elettrica EMC

· Distribuzione capillare dell’ incremento di energia richiesta

· Notevole riduzioni dei costi di installazione e modifica degli apparati esistenti.

Le funzionalità dei nuovi inverter, sono state integrate nella logica di controllo dell’impianto frigorifero ( PLC Siemens S7-300 ) mediante comunicazione Profinet Industrial Ethernet.

L’ampio range di velocità ottenuto grazie a questa soluzione e l’elevata disponibilità di macchine con portata variabile ha permesso sia l’ottimizzazione delle sequenze di inserzione, spegnimento e modulazione dei compressori allo scopo di allinearne la capacità frigorifera complessiva alle esigenze variabili delle linee di produzione e dello stoccaggio, sia la conseguente riduzione dei consumi energetici. Da ultimo, ma non secondario, grazie a questa scelta, l’intervento complessivo è stato scalato nel tempo, garantendo la continuità di esercizio.

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