In tempi di aumento dei costi energetici, i nuovi sistemi pongono sempre più attenzione alla migliore efficienza possibile. Qui, Franklin Electric ha stabilito un nuovo punto di riferimento con i suoi Sistemi ad alta efficienza (HES) con potenze fino a 150 kW. Rispetto ai motori asincroni standard, in numerosi sistemi installati è stato raggiunto un risparmio energetico di oltre il 20%.

Questo esempio di applicazione presso un’associazione di acquedotti in Germania ha dimostrato che, con il nuovo metodo di funzionamento con un sistema 6", il consumo di energia è stato addirittura dimezzato. La riduzione, ottenuta grazie alla tecnologia del motore, deriva da un buon rendimento costante su tutta la gamma delle prestazioni e da componenti elettronici perfettamente bilanciati.

Franklin Electric ha installato e messo in funzione un sistema Franklin Electric ad alta efficienza 6" da 15 kW, costituito da un motore sommerso sincrono NEMA 304SS (3000 l/min), un convertitore di frequenza IP66 (VFD) e un filtro in uscita IP54 du/dt.

Situazione iniziale:

• Pompa sommersa (10 stadi, 60 m³/h) con motore sommerso asincrono installato a 31 m di profondità
• Pozzo: diametro 400 mm e profondità 50 m, con filtro OBO continuo
• Il flusso di raffreddamento minimo lungo il motore è garantito una camicia di raffreddamento supplementare
• L’installazione è gestita da remoto
• Per esigenze di fabbisogno e caratteristiche geologiche (qualità dell’acqua, buon rendimento, ecc.) la pompa deve erogare costantemente 40 m³/h in un tubo collettore. A seconda dei pozzi aggiuntivi collegati, la prevalenza varia tra 57 e 91 m. Poiché questi punti di lavoro richiesti non si trovano direttamente sulla curva Q/H, il volume deve essere regolato meccanicamente.
• In due anni di osservazione, la pompa funzionava in media 200 ore al mese con potenza in ingresso P1= ~20 kW (v. grafico 1).

Nuova installazione:

• Pompa sommersa esistente (5 stadi, 60 m³/h) con Sistema ad alta efficienza (HES) Franklin Electric installato a 31 m di profondità, inclusa camicia di raffreddamento esistente.
• A causa dello spazio ristretto i componenti elettronici (VFD IP66 e filtro du/dt IP54) sono stati installati a parete all’esterno della cabina esistente.
• Ad una velocità di rotazione di 48,2 Hz, la pompa selezionata soddisfa esattamente il punto di lavoro I di 40 m³/h a 91 m (v. curva verde continua).
• La velocità di rotazione verrà regolata dal riferimento di processo preimpostato a 40 m³/h (letto dall’esistente unità di controllo del flusso) in caso di condizioni operative/prevalenze di pompaggio variabili. Punto di lavoro II a 39,7 Hz per 40 m³/h a 57 m (v. curva blu continua).
• Grazie alla ridotta velocità di rotazione, la curva di efficienza “si sposta” a sinistra con conseguente miglioramento dell’efficienza idraulica rispetto al carico nominale (v. curva blu tratteggiata).
• Questi due punti di lavoro possono ora essere raggiunti con una potenza in ingresso P1 rispettivamente di 9,5 e 16,2 kW (v. grafico 2).

Risparmio energetico attraverso un sistema altamente efficiente:

Grazie a questo nuovo metodo di funzionamento, la pompa funziona ora con una potenza media di P1 = ~ 10,3 kW. Pertanto, il consumo di energia viene dimezzato (circa l’80% di riduzione attraverso il controllo della velocità e il 20% grazie alla nuova tecnologia del motore).

I risparmi derivanti dalla tecnologia dei motori sono dovuti principalmente alla costanza dell’elevata efficienza sull’intera gamma di prestazioni e ai componenti elettronici perfettamente abbinati (v. grafico 3).

La messa in servizio del sistema è stata e senza intoppi grazie al software VFD progettato su misura appositamente sviluppato da Franklin Electric.