In un’epoca di prezzi in rapido aumento, l’ottimizzazione del consumo di energia elettrica è diventata una necessità sia per le aziende che per i privati. Molti consumatori e prosumatori hanno iniziato a pensare a come ridurre le loro bollette energetiche.

È importante identificare con precisione le fonti di potenziali perdite all’inizio e solo allora contrastarle. Questo di solito comporta un costo. I risparmi ottenuti devono compensare lo sforzo di ottimizzazione sostenuto. Prima di tutto, è importante avere gli strumenti giusti per diagnosticare e monitorare punti selezionati del nostro impianto elettrico. I misuratori Sonel sono uno di questi.

Sonel PQM-707 è un analizzatore di qualità dell’energia trifase. Sonel MPI-540 e Sonel MPI-540-PV sono misuratori multifunzionali per i parametri dell’installazione elettrica. Tuttavia, hanno anche un registratore di parametri di qualità dell’energia trifase in forma semplificata rispetto al Sonel PQM-707. La registrazione dei parametri di base dell’impianto, come corrente, tensione, potenza attiva e reattiva e flusso di energia nel tempo, consente un’analisi come base delle azioni per ridurre le bollette elettriche. La sua accelerazione e la sua rilevanza saranno favorite dalle funzioni integrate in tutti gli strumenti sopra citati. Si tratta di tutti i seguenti strumenti.

Calcolatore di perdite

Il calcolatore di perdite energetiche integrato fornisce un modo semplice per stimare i costi potenziali dovuti alla cattiva qualità dell’energia. Inoltre, l’utente riceve informazioni riguardo alle loro cause. Gli importi relativi alle perdite derivanti dalla resistenza dei conduttori, dalle armoniche più alte, dall’asimmetria della rete e della potenza reattiva vengono calcolati separatamente in valuta preimpostata e per un periodo temporale prescelto. Ciò fornisce un’informazione immediata riguardo alla convenienza di intraprendere azioni per limitare le perdite finanziarie. Il calcolatore stima i valori per il futuro sulla base dei parametri inseriti e monitorati.

Figura 1. Calcolatore di perdite – impostazioni dei parametri dei cavi

Nella prima fase, è necessario impostare i parametri del cavo di alimentazione, come il numero di fasi, la sezione dei cavi, il tipo di materiale del cavo e la sua lunghezza.

Figura 2. Calcolatore di perdite – impostazioni dei parametri del costo dell’energia

Successivamente, per una stima corretta delle perdite potenziali, dobbiamo inserire i parametri relativi ai costi energetici dell’utente, come ad esempio:

• il costo di 1 kWh di energia attiva,
• il costo di 1 kWh di energia reattiva con un fattore di potenza PF ≥ 0,8,
• il costo di 1 kWh di energia reattiva con un fattore di potenza PF < 0,8,
• la valuta in cui viene emessa la fattura.

Figura 3. Calcolatore di perdite – impostazioni dei parametri del costo dell’energia

In base alle letture attuali, il calcolatore può stimare le potenziali perdite finanziarie su base oraria, giornaliera, mensile o annuale, a seconda dell’opzione selezionata. Queste saranno presentate all’utente sia in unità di potenza che direttamente come importi specifici.

P_opt / C_opt – perdite di potenza / costi associati per la resistenza del conduttore (supponendo che non ci siano armoniche superiori, asimmetria o potenza reattiva).
P_dis / C_dis – perdite di potenza / costi associati dovuti alle armoniche superiori.
P_unb / C_unb – perdite di potenza / costi associati, causati dall’asimmetria della rete.
P_rea / C_rea – perdite di potenza / costi associati, causati dalla presenza di potenza reattiva.
C_pf – costo associato al basso fattore di potenza (alta percentuale di potenza reattiva).
P_tot / C_tot – perdite totali / costi associati (somma dei precedenti).
P_sav / C_sav – perdite / costi associati, che possono essere ridotti migliorando i parametri di qualità (ad esempio compensando le armoniche, eliminando l’asimmetria), risultanti dalla relazione P_sav = P_tot – P_opt

Va notato che questo è solo uno strumento che assiste fortemente l’utente, ma non è privo di svantaggi e deve essere usato con cautela. La valutazione viene effettuata sulla base dei valori istantanei dei parametri di qualità dell’energia e si basa sull’ipotesi che gli stessi valori vengano mantenuti per un determinato periodo di tempo nel futuro. I risultati dovrebbero quindi essere la base per un’analisi più approfondita, sotto forma di registrazione dei parametri di qualità per un periodo di tempo più lungo in quel punto dell’installazione, per confermare le previsioni calcolate attraverso il calcolatore di perdite. Queste due azioni possono essere un motivo per interferire con il nostro impianto.

Calcolatore dei costi energetici

Questo strumento permette di selezionare in modo ottimale la tariffa di fatturazione dell’energia elettrica fornita da un operatore specifico. A differenza del calcolatore di perdite, che si basa sui valori istantanei dei parametri di qualità, il calcolatore di costi energetici è uno strumento basato su dati già registrati in un determinato periodo passato. Quando l’energia attiva EP è tra i parametri registrati, è possibile calcolare i costi energetici in base a una tariffa stabilita dall’utente. Se conosce l’offerta del proprio rivenditore di energia, l’utente può quindi inserire le diverse opzioni di prezzo e confrontarle direttamente tra loro.

Figura 4. Tariffatore dell’energia – impostazioni principali

Un’attenta osservazione dei picchi di consumo energetico e della loro natura ciclica può aiutare in modo significativo a selezionare la tariffa dell’operatore. Ad esempio, i fine settimana o i turni di lavoro nel sito possono giocare un ruolo importante. I parametri fondamentali da inserire sono le tariffe applicabili nelle zone tariffarie impostate e gli intervalli di validità di queste zone.

Figura 5. Tariffatore dell’energia – impostazioni di fasce orarie

L’interfaccia chiara consente di operare sugli intervalli in termini di giorni e ore.

Figura 6. Schermata di risultati del tariffatore dell’energia

I risultati del confronto ci vengono presentati direttamente sotto forma di importi che pagheremmo per un determinato periodo di tempo con le tariffe selezionate. Questo ci permette di fare una valutazione immediata sulla base della quale possiamo fare una scelta. Nei risultati, riceviamo anche il consumo di energia in kWh per il periodo di tempo in cui sono stati registrati i parametri. Bisogna ricordare che in questo caso stiamo parlando solo di energia attiva senza tenere conto dell’impatto sulla bolletta della generazione di una grande quantità di energia reattiva. Tuttavia, ne parleremo nel prossimo capitolo.

Compensazione della potenza reattiva, il contatore di energia a quattro quadranti

Non si tratta di una funzionalità direttamente incorporata nei contatori Sonel PQM-707, Sonel MPI-540/ Sonel MPI-540-PV, ma di un altro modo per ridurre le bollette utilizzando questi strumenti. L’energia attiva consumata viene convertita direttamente in lavoro utile per gli apparecchi. L’energia reattiva, invece, sebbene necessaria per il corretto funzionamento della rete, in eccesso genera costi inutili e compromette la qualità dell’alimentazione. I distributori di energia elettrica generalmente addebitano l’introduzione di energia reattiva capacitiva nella rete e il superamento della quantità consentita di energia reattiva induttiva.

Un parametro importante è il fattore tgφ, che determina il rapporto tra energia reattiva induttiva ed energia attiva. Superare tale limite comporta solitamente delle penali contrattuali. Nella maggior parte dei casi, il valore di tgφ non deve essere superiore a 0,4. Tutti gli strumenti di misura in questione sono dotati della capacità di registrare il flusso di energia utilizzando un misuratore a quattro quadranti, che consente non solo di determinare la quantità di potenza reattiva, ma anche la sua natura. Questa è la base per la sua compensazione attraverso l’uso di banchi di condensatori (nel caso di potenza reattiva induttiva) o di banchi di reattori di compensazione (nel caso di potenza reattiva capacitiva).

Figura 7. Schermata di configurazione dei parametri del registratore

Prima di iniziare la registrazione, il misuratore deve essere collegato correttamente all’impianto utilizzando le pinze amperometriche in dotazione al misuratore come standard. Un’interfaccia semplice offre la possibilità di configurare diverse varianti del layout della rete insieme ai parametri di base.

L’energia più costosa è una tendenza che non sembra essere temporanea. In questa situazione, è importante prestare attenzione e verificare che il suo consumo nella nostra installazione sia ottimale. Gli strumenti sopra descritti sono complementari e non sono gli unici modi per ottenere risparmi. Tuttavia, possiamo realizzarli utilizzando le funzionalità realizzate nei contatori Sonel MPI-540 / Sonel MPI-540-PV e Sonel PQM-707. Tuttavia, al momento dell’acquisto, occorre ricordare che entrambi gli strumenti hanno molte più capacità nella misurazione e nella diagnostica degli impianti elettrici, che devono essere prese in considerazione. Qui presentiamo solo quelle che possono aiutare a ottimizzare i costi energetici.

Autore: Tomasz Gorzelańczyk, SONEL S.A.

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