Il monitoraggio energetico industriale va oltre i kWh

La gestione energetica industriale sta cambiando. In passato, molte fabbriche controllavano solo il totale di kilowattora indicato sulla fattura elettrica. Oggi, questo dato singolo non è spesso sufficiente.

Le piante di produzione hanno bisogno di una visione più chiara di come, quando e dove viene usata l'elettricità. Pertanto, più utenti industriali stanno aggiungendo contatori di potenza trifase, voltmetri, amperometri, wattmetri e terminali di monitoraggio dell'efficienza energetica ai loro sistemi elettrici.

Questi dispositivi aiutano le aziende a passare dalla revisione mensile della fattura al controllo operativo giornaliero. Possono anche fornire dati utili per la manutenzione delle apparecchiature, l'allocazione dei costi, la pianificazione della capacità e i progetti di risparmio energetico.

Perché i dati kWh da soli hanno limiti

Un contatore energetico registra la quantità di elettricità usata nel tempo. Questa informazione è essenziale per la fatturazione e l'analisi dei costi energetici. Tuttavia, il valore totale di kWh non spiega perché il consumo è aumentato.

Ad esempio, una lettura mensile più alta può derivare da:

• Ore di produzione più lunghe
• Nuove apparecchiature
• Funzionamento di macchine a carico basso
• Basso fattore di potenza
• Carichi trifase sbilanciati
• Corrente anomala
• Cambiamenti di tensione
• Apparecchiature lasciate in funzione durante periodi di inattività

Senza misurazioni più dettagliate, i responsabili delle strutture possono trovare difficile identificare la causa reale. Pertanto, il monitoraggio dell'energia industriale dovrebbe includere sia l'energia accumulata che i dati elettrici in tempo reale.

I voltmetri aiutano a identificare problemi di approvvigionamento

Un voltmetro mostra la pressione elettrica fornita a un circuito o a una macchina. Una tensione stabile supporta il funzionamento normale delle apparecchiature. Al contrario, una tensione troppo alta, troppo bassa o instabile può influenzare motori, azionamenti, sistemi di controllo e altre apparecchiature elettriche.

Il monitoraggio della tensione può aiutare i team tecnici a identificare:

• Cadute di tensione durante il picco di produzione
• Differenze tra fasi
• Energia in ingresso instabile
• Possibili problemi di cablaggio
• Carichi che influenzano la rete di distribuzione locale

Tuttavia, una singola lettura potrebbe non mostrare la situazione completa. Il monitoraggio continuo fornisce un registro migliore di quando inizia un problema di tensione e quanto dura.

Gli amperometri mostrano le condizioni reali di carico

Un amperometro misura la corrente elettrica che scorre attraverso un circuito. Questi dati aiutano gli operatori a capire quanto è intensivo l'uso di un alimentatore, una macchina o una linea di produzione.

Una corrente alta può indicare un sovraccarico, un guasto delle apparecchiature o una domanda di produzione inaspettata. Nel frattempo, una corrente bassa può mostrare che una macchina è in funzione senza produrre un output sufficiente.

I dati di corrente possono anche supportare la pianificazione della capacità elettrica. Prima di aggiungere nuove macchine, gli ingegneri possono revisionare i livelli di carico esistenti invece di fare affidamento solo sui valori nominali delle apparecchiature.

Per i sistemi trifase, la corrente di ogni fase dovrebbe essere controllata separatamente. Una grande differenza tra le fasi può aumentare le perdite e mettere stress aggiuntivo sulle apparecchiature elettriche.

I wattmetri collegano il carico all'uso reale di potenza

Un wattmetro misura la potenza elettrica attiva. Mostra la potenza reale usata dalle apparecchiature in un determinato momento.

Questa misurazione è utile perché due macchine possono registrare ore di funzionamento simili ma avere una domanda di potenza molto diversa. Un wattmetro può aiutare a confrontare macchine, linee di produzione, turni e modalità di funzionamento.

Ad esempio, una fabbrica può usare i dati di watt per confrontare:

• Funzionamento di produzione e standby
• Apparecchiature normali e sovraccaricate
• Turni di giorno e notte
• Macchine vecchie e nuove
• Diversi lotti dello stesso prodotto
• Apparecchiature prima e dopo la manutenzione

Di conseguenza, i manager possono collegare l'uso di elettricità con l'attività produttiva reale.

Il monitoraggio del fattore di potenza supporta una maggiore efficienza

Il fattore di potenza descrive quanto efficacemente la potenza elettrica viene convertita in lavoro utile. Motori, trasformatori, compressori e altri carichi induttivi possono ridurre il fattore di potenza.

Un basso fattore di potenza può aumentare la corrente e creare maggiore domanda su cavi, trasformatori e apparecchiature di distribuzione. In alcuni mercati, può anche portare a costi aggiuntivi dell'utenza.

Pertanto, il monitoraggio del fattore di potenza è importante per molti utenti industriali. Può aiutare le aziende a valutare se le apparecchiature di compensazione funzionano correttamente e a identificare officine con prestazioni elettriche scarse.

Tuttavia, gli acquirenti dovrebbero confermare che il contatore energetico industriale selezionato supporti le misurazioni richieste di energia attiva, reattiva e fattore di potenza.

Il monitoraggio della domanda aiuta a controllare i carichi di picco

Il costo dell'elettricità non è sempre basato solo sul consumo totale. Alcuni tariffe industriali includono anche costi per domanda massima o domanda di picco.

Un breve periodo di carico alto può aumentare il costo dell'elettricità per l'intero ciclo di fatturazione. Per questo motivo, le fabbriche monitorano sempre più la domanda in tempo reale.

I dati di domanda possono aiutare i team a:

• Evitare di avviare più macchine grandi contemporaneamente
• Programmare processi ad alto consumo energetico
• Controllare i carichi opzionali durante i periodi di picco
• Revisionare la capacità del trasformatore
• Impostare allarmi di carico
• Pianificare l'espansione elettrica futura

Questo approccio trasforma i dati del contatore in uno strumento operativo pratico.

Costruzione di una linea base energetica della fabbrica

Prima dell'inizio di un progetto di risparmio energetico, l'azienda ha bisogno di una linea base. Questa è un registro dell'uso normale di elettricità in condizioni di produzione definite.

Una linea base utile può includere:

• Consumo totale di energia
• Uso di energia per officina
• Uso di energia per linea di produzione
• Domanda di picco
• Ore di funzionamento
• Output di produzione
• Tendenze di tensione e corrente
• Fattore di potenza
• Consumo durante l'inattività

L'azienda può quindi confrontare i risultati futuri con la stessa linea base. Questo rende più facile verificare se una nuova macchina, un programma di manutenzione o un cambiamento operativo ha ridotto l'uso di elettricità.

Uso di contatori di potenza trifase per il sub-metering

Le fabbriche installano spesso contatori di potenza trifase all'alimentazione principale in ingresso. Tuttavia, un unico contatore principale non può spiegare come l'elettricità è divisa tra aree diverse.

Il sub-metering colloca contatori aggiuntivi su alimentatori e carichi importanti. Questi possono includere linee di produzione, compressori d'aria, pompe, sistemi HVAC, magazzini e aree ufficiali.

I contatori compatti per binario DIN sono adatti per molti armadi di distribuzione. Il contatore energetico trifase per binario DIN DTSU1218 di Saving Meter supporta la misurazione energetica, l'elaborazione dei dati, il monitoraggio in tempo reale e lo scambio di informazioni. La sua interfaccia RS485 supporta i protocolli Modbus e DL/T 645, che possono aiutare a collegare i contatori con sistemi di controllo o gestione energetica.

Trasformare le letture dei contatori in informazioni utili

Raccogliere dati è solo il primo passo. Il sistema deve anche organizzare le informazioni in un modo che gli operatori possano capire.

I contatori dovrebbero essere raggruppati per fabbrica, officina, linea di produzione, tipo di apparecchiatura o centro di costo. La piattaforma di monitoraggio può quindi confrontare il consumo tra diversi periodi di tempo e gruppi di carico.

I report utili possono includere:

• Uso di elettricità giornaliero e mensile
• Uso di energia per unità di produzione
• Classifiche di consumo delle officine
• Registri di domanda di picco
• Eventi di carico anomalo
• Sbilanciamento di fase
• Consumo a carico inattivo
• Stato di comunicazione

Report chiari aiutano i team di gestione a concentrarsi sulle aree con il maggior potenziale di miglioramento.

Cosa dovrebbero confermare gli acquirenti B2B

Prima di ordinare contatori di potenza industriali, gli acquirenti dovrebbero definire l'applicazione completa invece di scegliere un modello solo per prezzo.

I requisiti importanti includono:

• Sistema monofase o trifase
• Tensione e corrente nominali
• Connessione diretta o tramite trasformatore di corrente
• Classe di accuratezza
• Misurazione di energia attiva e reattiva
• Dati di tensione, corrente e potenza
• Monitoraggio di fattore di potenza e domanda
• Interfaccia di comunicazione
• Protocollo supportato
• Spazio di installazione sul pannello
• Integrazione software
• Standard e certificazioni richiesti

Il test di campioni è anche utile prima della produzione in serie. Permette all'acquirente di controllare il cablaggio, le letture, la comunicazione e la compatibilità con la piattaforma.

Supporto al metering industriale da Saving Meter

Saving Meter è un fornitore di servizi di gestione del metering energetico. Il suo portafoglio include contatori elettrici intelligenti, contatori trifase, contatori per binario DIN, terminali di acquisizione dati, software cloud, integrazione di sistemi e supporto operativo.

Per progetti industriali, gli acquirenti possono fornire disegni elettrici, tipi di carico monitorati, quantità di contatori, bisogni di comunicazione e requisiti software. Saving Meter può quindi supportare la selezione del modello e la pianificazione del sistema.

Poiché i costi energetici ricevono più attenzione, le fabbriche hanno bisogno di più di un totale mensile di kWh. Dati elettrici dettagliati possono aiutarle a trovare sprechi, capire i carichi delle apparecchiature e prendere decisioni operativo migliori.