Le attuali sfide di ottimizzazione energetica e decarbonizzazione orientano le aziende verso la conversione di sistemi di riscaldamento a gas verso sistemi di riscaldamento elettrico. Il mix energetico per la produzione di elettricità si è notevolmente evoluto negli ultimi decenni, sulla spinta di agende politiche, nazionali e sovranazionali, volte a incoraggiare una rapida transizione energetica. E in questa transizione le caldaie elettriche a uso industriale possono rivestire un ruolo da protagoniste.
L’elettrificazione dei processi
Cerchiamo ora di chiarire le motivazioni dell’ultima affermazione, segnalando, in primis, i benefici apportati dai processi elettrici.
Le tecnologie coinvolte nei sistemi elettrotermici consentono uno sfruttamento integrale del calore, senza perdite, ossia senza il passaggio da una sorgente a temperatura maggiore ad una a temperatura inferiore, secondo le leggi della termodinamica classica.
Inoltre, i processi elettrotermici non generano emissioni nocive di ossidi di azoto, anidride carbonica o zolfo.
I principali vantaggi delle caldaie elettriche industriali
- Funzionamento senza emissioni: La produzione di vapore è interamente alimentata da energia elettrica, eliminando la combustione e le relative emissioni.
- Alta efficienza operativa grazie alla precisa modulazione con tecnologia a tiristori.
- Riduzione dei costi e semplificazione: L’assenza di combustibili, gas di scarico e camini riduce significativamente i costi di installazione, lo spazio necessario e gli interventi di manutenzione.
- Affidabilità personalizzata: Soluzioni ingegnerizzate su misura per le specifiche esigenze operative di ogni azienda.
- Integrazione intelligente: I sistemi di controllo avanzati si integrano facilmente con le infrastrutture esistenti, consentendo una gestione ottimizzata dell’energia disponibile.
Entrando nel merito, le caldaie elettriche industriali convertono l’elettricità in calore o vapore. Tutta l’energia elettrica in ingresso viene trasformata in energia termica, con un rendimento prossimo al 100%, se si escludono perdite minime per irraggiamento.
Rispetto ai processi mediati dai combustibili fossili, quelli realizzati per via elettrica garantiscono un avviamento rapido e un riscaldamento uniforme della caldaia, ma anche un controllo accurato della temperatura e della pressione di vapore.
In particolare, il controllo preciso della pressione con più stadi di potenza consente alla caldaia di reagire rapidamente alle variazioni di carico, assicurando avviamenti rapidi per assorbire la potenza di rete disponibile, quando necessario.
Rispetto ambientale e comodità
Non consumando combustibili fossili, le caldaie elettriche industriali non rilasciano effluenti gassosi nell’atmosfera, risultando perciò più sicure. Questo vantaggio ne facilita l’installazione: esse non necessitano infatti di camini, reti di alimentazione del combustibile o serbatoi di stoccaggio.
Inoltre, non richiedono un monitoraggio periodico delle emissioni in atmosfera e funzionano in maniera silenziosa, altro dettaglio non trascurabile per un ambiente sostenibile, in cui si deve tenere in considerazione anche il grado di inquinamento acustico.
Una semplicità efficiente
Le caldaie elettriche industriali offrono numerosi vantaggi sia in termini di prestazione e realizzazione, che per le operazioni di manutenzione periodica. Come si anticipava, esse sono infatti pensate per consentire un rapido avviamento e una rapida produzione di vapore, proteggendo le resistenze da sollecitazioni improvvise.
Inoltre, le caldaie elettriche industriali sono dotate di una struttura robusta e di un’ampia gamma di regolazioni, che assicurano un funzionamento sicuro e a lunga durata. Tale caratteristica, unita alla semplicità di pulizia, rispetto alle caldaie a gas, consente di contrarre notevolmente i costi di manutenzione e di esercizio.
La spinta del rinnovabile
In conclusione, con lo sviluppo e la diffusione di fonti di energia rinnovabile integrate nella rete elettrica, come l’energia eolica e solare, i picchi di produzione non pianificati dovrebbero essere attenuati; viste anche le nuove tendenze e alcune nuove normative in diversi paesi europei che promuovono l’autoconsumo piuttosto che la reimmissione dell’elettricità sulla rete.
Grazie all’impiego di caldaie elettriche, l’elettricità in eccesso può essere utilizzata in modo intelligente per generare calore e vapore nei processi industriali, secondo un processo di accumulo energetico che sta diventando sempre più importante per la transizione energetica.
Investire in competenza per innalzare la competitività aziendale
Tale molteplicità di benefici spinge le aziende a integrare e a sostituire le caldaie tradizionali con caldaie elettriche. Una soluzione competitiva e sostenibile che, in un periodo tanto complesso, limita la vulnerabilità delle realtà industriali alle fluttuazioni dei prezzi dell’energia.
Si deve comunque considerare che l’elettrotermia è un settore complesso, che richiede conoscenze avanzate, distribuite su diverse discipline: elettrotecnica, termotecnica e scienza dei materiali. È dunque necessario fare affidamento su partner competenti per procedere all’elettrificazione di sistemi e operazioni.
Perché puntare su CD Automation?
Scegliendo CD Automation si ha accesso ad un’équipe di esperti che da oltre trent’anni lavora per ridurre i consumi e la complessità e per migliorare la Power Quality dei processi industriali dei propri clienti. L’azienda produce unità di potenza a tiristori e soft starter di massima qualità, con il supporto di un sistema di filiali e partner di primaria importanza nel settore della termoregolazione industriale a livello mondiale.
Attraverso tali prodotti, CD Automation garantisce la riduzione dei disturbi sulla linea di alimentazione elettrica, del riscaldamento dei cavi elettrici e delle perdite di energia. Tre benefici strategici nell’ambito del monitoraggio del funzionamento delle caldaie elettriche industriali. In particolare, il sistema di controllo progettato da CD Automation permette di mantenere i valori del fattore di potenza prossimi all’1, evitando penali sul costo dell’energia.
La proposta
Entriamo ora nel dettaglio dell’offerta di CD Automation per i produttori di caldaie elettriche a uso industriale. L’azienda con sede a Legnano mette a disposizione le serie REVO C e REVO S trifase, con correnti da 60 a 800 A. Ma propone anche l’utilizzo di un sistema di sincronizzazione che abbina l’unità REVO PC a quelle della serie REVO S.
La serie REVO C si compone di unità ad alte prestazione per il controllo della potenza, è adattabile a tutte le applicazioni SCR, dotata di un microprocessore avanzato che la rende universale e completamente configurabile via software.
REVO C è l’unità più completa grazie a:
- sincronizzazione delle tre fasi, diagnostica rotazione fasi, accensioni in angolo di fase, limite di corrente, precisione nelle misure;
- comunicazione Profinet integrata e tempi di integrazione ridotti con le librerie TIA PORTAL. Comunicazione in Ethernet IP con librerie per ridurre i tempi di integrazione;
- omologato SCCR 100kA – 600V (Short Circuit Current Rating), in base alla norma UL508.
La famiglia REVO S è composta da relè statici ad alte prestazioni, affidabili, flessibili e compatti, contraddistinti dalle seguenti proprietà:
- tensione nominale 480-600-690V;
- ingresso SSR o analogico già configurato;
- accensioni Burst Firing (Fast Zero Crossing);
- allarme Heater Break per diagnosticare la rottura parziale o totale del carico o il corto circuito del tiristore;
- fusibili interni che riducono i tempi di cablaggio e la dimensione del quadro.
Per la gestione intelligente dei carichi elettrici si ricorre a REVO PC, il regolatore di potenza multicanale che consente di ottimizzare i consumi e il fattore di potenza.
Questo dispositivo intelligente è in grado di gestire fino a 24 zone monofase o 8 zone trifase.
REVO PC consente di:
- eliminare i picchi di potenza istantanea,
- mantenere la potenza istantanea al di sotto dei limiti contrattuali delle aziende,
- fissare contratti meno onerosi ed evitare penali dovute al superamento di tali limiti,
- gestire le unità REVO S con un semplice ingresso SSR.
Conclusioni
Le caldaie elettriche industriali, integrate con le innovative tecnologie di CD Automation, rappresentano una soluzione strategica che combina sostenibilità ambientale, efficienza operativa e vantaggi economici tangibili per le aziende impegnate nella crescita sostenibile e nell’eccellenza operativa.
Vantaggi concreti per le aziende:
- Riduzione significativa del consumo energetico e dei costi operativi.
- Eliminazione dei picchi di potenza e delle relative penalizzazioni tariffarie.
- Aumento della longevità e dell’affidabilità dell’impianto.
- Miglioramento della sostenibilità ambientale con minori emissioni indirette di CO₂.
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