ABB e Cern: efficientamento energetico del 17,4% nei motori per Hvac

L’iniziativa ha superato l’obiettivo del Cern di individuare opportunità per ridurre del 10-15% i consumi di energia delle applicazioni Hvac. Il Cern utilizzerà i dati per aggiornare in modo selettivo i motori con il maggior potenziale di risparmio energetico, con un tempo stimato di recupero dell’investimento inferiore a 2 anni

ABB e CERN, il laboratorio europeo di fisica delle particelle, hanno individuato un grande potenziale di efficientamento energetico grazie a uno studio strategico congiunto focalizzato sulle applicazioni HVAC di uno dei principali laboratori dell’istituto, situato a Ginevra, in Svizzera. Le revisioni dell’efficienza energetica condotte nell’ambito dello studio hanno consentito di individuare un potenziale di risparmio energetico del 17,4 percento su un parco installato di 800 motori.

Lo studio

Condotto fra il 2022 e il 2023, lo studio è frutto di un accordo siglato fra ABB e CERN. I due partner hanno sviluppato una roadmap per ridurre i consumi energetici dell’impianto di raffreddamento e ventilazione del sito attraverso revisioni dell’efficienza energetica basate sulla raccolta di dati. È stato individuato un potenziale di risparmio energetico annuo fino a 31 GWh. Se realizzato, questo risparmio consentirebbe di fornire energia a oltre 18.000 utenze domestiche in Europa (media UE ~1.670 kWh/anno) ed evitare 4 chilotoni di emissioni (mappe dell’elettricità, valori in diretta delle emissioni di CO2 24/7 generate dal consumo di elettricità) di CO2, un risultato equivalente alla piantumazione di oltre 420.000 alberi (quanta CO2 assorbe un albero?).

Le revisioni dell’efficienza energetica valutano le prestazioni e l’efficienza dei motori in base ai loro dati operativi. Grazie a esse, grandi strutture come il CERN possono individuare i margini di risparmio energetico più significativi su intere flotte di motori.

Gli esperti di CERN e ABB hanno analizzato un’ampia gamma di dati raccolti dai motori utilizzati in diverse applicazioni di raffreddamento e ventilazione. Sono stati combinati dati provenienti da diverse fonti, fra cui motori connessi digitalmente, il sistema Scada del CERN e dati raccolti direttamente da pompe, tubazioni e strumentazione. Gli esperti hanno analizzato l’efficienza dell’intero sistema per fornire indicazioni precise in modo da individuare i motori che offrivano le migliori opportunità per un intervento di efficientamento energetico.

Una collaborazione sotto il segno dell’efficientamento

“Siamo fieri di collaborare con il CERN e contribuire al loro obiettivo di fare ricerca nel settore della fisica con un’impronta di carbonio ridotta, aiutandoli ad aumentare l’efficienza energetica dei loro impianti di raffreddamento e ventilazione” ha dichiarato Erich Labuda, Presidente della divisione Motion Services di ABB. “Questo progetto di ricerca segna una nuova tappa nel percorso di efficientamento energetico del CERN. La collaborazione con il CERN, che ha un grande parco installato di motori, è un esempio eccellente di come possiamo contribuire a generare un forte impatto nell’efficientamento energetico, nel contesto della transizione verso una società a basso tenore di carbonio”.

Giovanni Anelli, Head of the Knowledge Transfer Group del CERN, ha dichiarato:

“La collaborazione con ABB è stata intrapresa con l’obiettivo di ottimizzare l’infrastruttura di raffreddamento e ventilazione del laboratorio per ridurne il consumo energetico, ed è in linea con l’impegno del CERN per ridurre al minimo la sua impronta ambientale e condividere pubblicamente i risultati per estendere i benefici a tutta la società. Si tratta di un grande esempio di collaborazione in cui ogni parte dà il proprio contributo. Il CERN mette a disposizione la sua grande infrastruttura e ABB contribuisce con la tecnologia e le competenze nel Service. Siamo molto soddisfatti del risultato finale del progetto di ricerca, perché abbiamo superato il nostro obiettivo di ottenere un efficientamento energetico del 10-15%”.

“Gli impianti di raffreddamento e ventilazione sono un punto di partenza fantastico per i progetti di efficientamento energetico,” aggiunge Labuda. “Il motivo è che, spesso, la loro progettazione è sovradimensionata, con specifiche pensate per operare a massimo carico ampiamente sopra la media. Per fare un esempio concreto, abbiamo trovato al CERN un motore di una pompa con un potenziale di risparmio energetico del 64%. È altrettanto importante valutare non solo l’efficienza del motore, ma il sistema nel suo complesso, compresi ventilatori, condensatori e torri di raffreddamento. Questo approccio a 360 gradi favorisce il miglioramento dell’efficienza energetica e dell’affidabilità complessive presso il CERN”.

Prossimo passo: la roadmap

Il prossimo passo del CERN sarà creare una roadmap per l’aggiornamento dei primi motori con le soluzioni raccomandate a seguito della revisione energetica: motori sincroni a riluttanza (SynRM) in classe IE5 con azionamenti a velocità variabile (VSD). Questi motori saranno connessi digitalmente, consentendo l’utilizzo di soluzioni di Condition Monitoring per monitorare in maniera accurata lo stato di salute e le prestazioni al fine di garantire la massima operatività (uptime).

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