È meglio un impianto di produzione di aria compressa centralizzato oppure un sistema con una configurazione standard che prevede più unità decentralizzate?
La risposta a questa domanda dipende da qual è il fabbisogno reale dell’azienda, aspetto che a sua volta è influenzato da vari fattori, tra questi: disponibilità energia elettrica, costi del sistema per la produzione di aria compressa, spazio disponibile in azienda.
Una configurazione decentralizzata è il punto di partenza di tante aziende, ma nel lungo periodo durante i momenti di crescita, non consente di usufruire di alcuni vantaggi propri dell’aria compressa.
È qui che entra in gioco la centralizzazione: non tante unità isolate, ma un’unica centrale ad aria compressa dimensionata e gestita come un sistema unico.
Stiamo parlando di una delle leve più concrete per diminuire i costi energetici di uno stabilimento industriale, con una riduzione dei consumi stimata tra il 30% e il 70% a seconda della situazione di partenza.
Di seguito analizziamo:
- quando adottare un sistema centralizzato
- quando investire in un impianto decentralizzato
- perché un sistema centralizzato consuma meno
- perché nelle centrali ad aria compressa centralizzate la qualità dell’aria è superiore
Quando scegliere un impianto ad aria compressa decentralizzato?
Un sistema con compressori decentralizzati è una buona soluzione quando il fabbisogno di aria compressa può essere soddisfatto con un sistema di distribuzione di piccole dimensioni.
Tra gli svantaggi di questa alternativa ci sono: complicazioni nell’inter-regolazione dell’erogazione dell’aria compressa e il mantenimento di una capacità di riserva.
Ecco qualche esempio pratico:
Compressori integrati in un cantiere
Consideriamo un cantiere: qui è possibile installare compressori già dotati di sistemi di trattamento dell’aria (ovvero con essiccatori e filtri) integrati e di un’insonorizzazione efficace.
Questo evita di dover costruire, o ampliare, locali compressori dedicati e di ridurre i costi legati alla distribuzione dell’aria lungo la rete.
Picchi di consumo brevi o prolungati
Una soluzione decentralizzata è utile anche quando alcuni processi intermedi assorbono temporaneamente molta più aria del previsto, causando cali di pressione significativi: in questo caso un compressore posizionato localmente può intervenire per mantenere la pressione stabile.
Al contrario, quando i picchi di consumo sono molto brevi è sufficiente posizionare i serbatoi di accumulo nei punti strategici della rete, senza aggiungere un compressore.
Quando un reparto è il solo ad utilizzare l’aria compressa
Quando un reparto normalmente collegato all’impianto centrale, in alcuni momenti, diventa l’unico punto della rete a richiedere aria compressa conviene scollegarlo e dotarlo di un compressore decentralizzato dedicato, dimensionato sul suo fabbisogno reale.
In questo modo evitiamo che la macchina compensi le perdite del resto dell’impianto (che nel frattempo resta scollegato), possiamo scegliere di utilizzarne una su misura per un carico più basso e non restare vincolati alle dimensioni dell’impianto centrale.
Quando scegliere un impianto ad aria compressa centralizzato?
Prima di parlare dei potenziali vantaggi in termini di risparmio facciamo un passo indietro.
I bisogni, le necessità e le motivazioni che spingono le aziende a valutare questo tipo di investimenti sono differenti e incidono sul potenziale risparmio. Concentriamoci sui seguenti segnali:
- l’azienda ha più compressori installati in momenti diversi, senza una logica di sistema unica;
- i costi energetici legati all’aria compressa sono percepiti come alti, ma non si sa esattamente quanto incidano;
- ci sono stati fermi produzione dovuti a guasti su singoli compressori;
- lo stabilimento è cresciuto nel tempo aggiungendo linee e reparti, e l’impianto ad aria compressa non è mai stato ripensato nel suo complesso.
Se anche solo un paio di questi punti descrivono la vostra situazione, la domanda che segue non è “conviene centralizzare?” ma “quanto conviene nel mio caso specifico?” e, in questo caso, la risposta non può essere generica.
In quali circostanze e perché un sistema centralizzato ha CONSUMI MINORI
Il risparmio energetico è il risultato di specifici meccanismi:
- distribuzione intelligente del carico: quando i compressori sono isolati devono gestire e coprire in autonomia i picchi del proprio reparto: in molti casi questo porta al sovradimensionamento dell’impianto che lavora a carico parziale per la maggior parte del tempo, la condizione meno efficiente per un compressore. In un sistema centralizzato invece più macchine di taglie diverse lavorano in sequenza, attivandosi solo quando è necessario;
- eliminazione delle ridondanze: ogni compressore isolato ha il proprio sistema di trattamento, i propri filtri, il proprio serbatoio. Centralizzare vuol dire dimensionare questi componenti una sola volta, per il fabbisogno reale complessivo;
- una più semplice identificazione delle perdite: le perdite di aria compressa sono in gran parte indipendenti dal numero di compressori installati, ma un sistema centralizzato è più facile da monitorare e mettere in pressione in modo uniforme, il che rende più semplice individuarle e contenerle;
- un solo punto di monitoraggio: con un solo punto di controllo è possibile misurare consumi, pressioni e rendimento in modo continuo, cosa quasi impossibile quando l’aria compressa è frammentata su più macchine scollegate tra loro.
Altri vantaggi dei sistemi centralizzati oltre il risparmio sui consumi
Ci sono altri vantaggi che è bene conoscere quando si valutano soluzioni centralizzate:
- riduzione dei fermi macchina: in una configurazione con più unità di rete il guasto di una singola macchina non blocca la produzione perché le altre macchine riescono a coprire il fabbisogno, garantendo continuità operativa;
- manutenzione più semplice: gestire e programmare gli interventi su un sistema unico è più semplice ed economico che coordinare la manutenzione di macchine sparse in reparti diversi;
- scalabilità: quando la produzione cresce è più semplice ed economico ampliare un sistema centralizzato perché è sufficiente aggiungere un’unità alla rete esistente;
- qualità dell’aria compressa più alta e costante: un sistema centralizzato e correttamente dimensionato garantisce un livello di filtrazione ed essiccazione uniforme, invece di dipendere dallo stato del singolo compressore più vicino al punto di utilizzo.
Perché in un sistema centralizzato la qualità dell’aria compressa è SUPERIORE
L’ultimo punto dell’elenco merita un breve approfondimento.
La qualità superiore dell’aria compressa prodotta in un impianto centralizzato è determinata dalla possibilità di installare un sistema di trattamento avanzato a valle del compressore, una configurazione nettamente più efficace ed economica rispetto al montaggio di filtri più piccoli sul singolo macchinario.
Una centrale centralizzata migliora la qualità dell’aria agendo su più fronti.
Il primo riguarda l’umidità: comprimere l’aria genera calore, e il calore produce condensa in grandi quantità. Inserendo essiccatori industriali, a ciclo frigorifero o ad adsorbimento, l’acqua viene eliminata alla radice, prima che possa causare ruggine nelle tubazioni o compromettere il funzionamento degli utensili collegati alla rete.
A questo si aggiunge una filtrazione progressiva, organizzata su più stadi in linea: si parte dalla rimozione delle particelle di polvere più grossolane per arrivare, con filtri disoleatori coalescenti e a carboni attivi, a trattenere anche i vapori d’olio, gli odori e le particelle microscopiche che i primi filtri lascerebbero passare.
L’intero processo viene tenuto sotto controllo in tempo reale: sensori collegati a un quadro di comando monitorano costantemente il punto di rugiada, cioè il livello di umidità residua nell’aria, garantendo che rimanga entro i valori corretti in ogni momento.
Infine, anche lo smaltimento della condensa accumulata è gestito in automatico: valvole temporizzate o a perdita zero la scaricano e la convogliano verso un separatore acqua-olio, così da rispettare la normativa ambientale prima dello smaltimento finale.
Tutto inizia da dove si perde energia
Il margine di risparmio reale, che come accennato inizialmente può essere vicino al 30% come al 70%, dipende dal punto di partenza di ogni singolo impianto: numero e stato dei compressori esistenti, orari di produzione, pressione di esercizio richiesta, entità delle perdite in rete.
Per tutti questi motivi prima di progettare un sistema centralizzato è importante partire da un’analisi energetica che fotografi i consumi reali dell’impianto attuale: questo permette di passare da una stima generica a un progetto dimensionato sulle esigenze effettive dell’azienda, con un risparmio atteso calcolato e non solo ipotizzato.
Una volta progettato il nuovo sistema l’efficienza nel tempo dipende anche da come viene gestito: un piano di manutenzione programmata è quello che mantiene nel tempo i risparmi ottenuti in fase di progettazione, evitando che il rendimento del sistema si deteriori con l’uso.
FAQ sui sistemi ad aria compressa centralizzati
Quanto si risparmia realmente passando a un sistema centralizzato?
Dipende dalla situazione di partenza: la riduzione dei consumi energetici osservata va dal 30% al 70%. Per sapere dove si colloca la propria azienda in questo intervallo serve un’analisi energetica specifica, non una stima generica.
Bisogna sostituire tutti i compressori esistenti per centralizzare?
Non necessariamente. In molti casi le unità esistenti, se in buono stato, possono essere integrate nel nuovo sistema e gestite in sequenza insieme a eventuali nuove macchine, invece di essere sostituite in blocco.
Da dove si comincia, in pratica?
Dalla misurazione dei consumi reali dell’impianto attuale. È il punto di partenza di qualsiasi progetto di centralizzazione dimensionato correttamente, prima ancora di parlare di quali macchine installare.
