Sistema di Distribuzione dell'Energia ad Alta Affidabilità e ad Alta Efficienza Energetica per una Fabbrica di Bevande in Tanzania

Problema Principale e Obiettivi del Progetto

Questo progetto è stato avviato per fornire a una moderna fabbrica di bevande tanzaniana un sistema di alimentazione elettrica continuo, stabile ed estremamente efficiente. Le linee di produzione, come il riempimento, la fermentazione e la refrigerazione, richiedono un'elevata continuità di alimentazione. Interruzioni di corrente o fluttuazioni di tensione possono causare lo deterioramento dei prodotti e ingenti perdite finanziarie. Inoltre, i numerosi carichi induttivi della fabbrica (compressori, motori) provocavano un basso fattore di potenza e costi energetici elevati.

Il nostro obiettivo era progettare e fornire una soluzione completa per la distribuzione dell'energia che integrasse l'interruttore automatico di trasferimento (ATS), la compensazione della potenza reattiva e una precisa distribuzione del carico, al fine di raggiungere due obiettivi principali: "Alimentazione elettrica continua" e "Risparmio energetico e riduzione dei consumi".

Soluzione e Architettura Tecnica

Abbiamo realizzato per il cliente un sistema personalizzato di distribuzione dell'energia in tre livelli collaborativi, composto dal quadro ATS (interruttore automatico di trasferimento), dal quadro di compensazione con condensatori e dal quadro di distribuzione (feeder panel):

Ingresso Energia (Pannello ATS): Implementa un meccanismo di commutazione automatica a doppia fonte. In caso di interruzione dell'alimentazione di rete, il sistema passa automaticamente alla fonte del generatore di riserva entro $\le 10$ secondi, garantendo il funzionamento ininterrotto di carichi critici come serbatoi di fermentazione e linee di riempimento.

Ottimizzazione della Potenza (Pannello di Compensazione con Condensatori): Monitora continuamente la potenza reattiva del sistema e commuta automaticamente i banchi di condensatori, elevando il fattore di potenza complessivo da $0.8$ a oltre $0.95$. Si prevede che questa misura consenta al stabilimento un risparmio annuo sulla bolletta elettrica compreso tra il 15% e il 20%.

Distribuzione del Carico (Pannello Alimentatore): Dotato di una struttura "sbarra principale + multipli interruttori di derivazione", che utilizza interruttori come la serie Schneider EZD. Questa soluzione fornisce una "protezione a livello di derivazione", garantendo che un guasto su un singolo apparecchio non provochi un'interruzione su tutta la fabbrica.

Risultati e Valore per il Cliente

Il sistema di distribuzione dell'energia installato ha fornito un valore significativo e miglioramenti operativi allo stabilimento bevande:

Garanzia di continuità produttiva: Il meccanismo rapido di commutazione ATS ($\le 10$ secondi) elimina efficacemente l'impatto delle interruzioni della rete elettrica sulla produzione, garantendo processi di fermentazione e riempimento ininterrotti, massimizzando così l'output della linea produttiva.

Riduzione sostanziale dei costi energetici: L'ottimizzazione significativa del fattore di potenza non solo elimina le possibili penali applicate dall'ente erogatore, ma riduce anche la corrente di linea e le perdite nel rame, portando a un risparmio energetico verde ed efficiente a lungo termine.

Design ad Alta Affidabilità: I pannelli sono realizzati con grado di protezione IP54 e una progettazione personalizzata anti-corrosione/a prova di umidità, adattandosi pienamente all'ambiente umido e potenzialmente corrosivo di una fabbrica di bevande. Combinato con il monitoraggio remoto intelligente SCADA, il sistema raggiunge un funzionamento altamente affidabile e intelligente.