Power Quality: l’energia è anche questione di qualità

Argomenti in primo piano:

1. I criteri per misurare la power quality
2. Gli strumenti per misurare la power quality
3. Le cause di una cattiva Power quality
4. Perché migliorare la Power Quality
5. E-Power Plus: il sistema Geoside per migliorare la Power Quality

La Power Quality è un aspetto fondamentale tanto per l’efficienza energetica quanto per garantire il corretto funzionamento degli impianti elettrici e la sicurezza delle persone che li utilizzano. Rappresenta il modo migliore di impiegare l’energia assorbita dai processi produttivi, in modo che non vada dispersa.  Quando parliamo di Power Quality quindi facciamo riferimento non a un’unica misura ma a un insieme di parametri che descrivono grandezze quali la tensione, la corrente, la frequenza e le distorsioni armoniche. 

I criteri per misurare la power quality

Misurare la qualità dell'energia elettrica significa anzitutto identificare le varie anomalie che possono presentarsi sulla rete. Le principali sono rappresentate dalle armoniche,  misurate in base al THD: Total Harmonic Distorsion, un valore che secondo la norma CEI EN 50160 non dovrebbe superare l’8%. Questo significa che più una linea è disturbata maggiore sarà la dispersione e di conseguenza minore l’efficienza energetica. Si tratta di una misurazione complessa, che poggia su alcune leggi fisiche di fondamentale importanza come la legge di Ohm, che stabilisce la relazione tra tensione, corrente e resistenza in un circuito elettrico, la legge di Kirchhoff, che descrive la conservazione dell'energia elettrica in un circuito chiuso e il teorema di Fourier che ha permesso di calcolare le forme d’onda di corrente.

Gli strumenti per misurare la power quality

Sono diversi gli strumenti da impiegare per avere una stima efficace della Power Quality come i misuratori di tensione, di corrente e di potenza. Inoltre, si possono utilizzare anche gli analizzatori di spettro, che permettono di individuare le distorsioni armoniche. Naturalmente è necessario anche trovare la sorgente di queste distorsioni: ecco perché diventa importante avere un monitoraggio complessivo dell’utilizzo dell’energia nei cicli produttivi. 

Le cause di una cattiva Power quality

Possono essere interne all'azienda, come ad esempio la sovrautilizzazione di energia elettrica, l'utilizzo di macchinari obsoleti o la mancanza di manutenzione, oppure esterne, come le interruzioni di corrente e le perturbazioni del campo elettromagnetico causate da eventi atmosferici o altre fonti esterne.

Ci sono diversi apparecchi elettrici che possono influire sulla Power Quality, come ad esempio:

• motori
• sistemi di illuminazione
• sistemi di climatizzazione
• inverter

Questi apparecchi, se malfunzionamenti, possono generare armoniche elettromagnetiche e picchi di corrente che rischiano di compromettere la qualità dell'energia elettrica fornita all'azienda.
Per migliorare la Power Quality, è necessario comprendere le cause specifiche del problema e adottare le giuste soluzioni per prevenirlo o limitarlo. L'utilizzo di filtri di potenza, regolatori di tensione e compensatori sono solo alcune delle soluzioni che possono essere adottate per garantire una Power Quality adeguata.

Perché migliorare la Power Quality

Le ragioni sono molte. La prima e più immediata è sicuramente economica: come accade sempre quando si parla di energia, migliorare l’efficienza significa anche ridurre i consumi e, di conseguenza, risparmiare. La riduzione dei costi può essere ottenuta anche grazie alla diminuzione di guasti degli impianti elettrici e di malfunzionamenti dei macchinari, che possono causare perdite di produttività e costi di riparazione elevati. Inoltre, una maggiore efficienza dei macchinari e degli impianti elettrici può a sua volta ridurre i costi energetici, aumentando la redditività dell’azienda. Al riguardo esistono studi come quello firmato da Leonardo Power Quality Initiative che imputa alla bassa qualità dell’energia la perdita del 4% di fatturato. Una percentuale importante che si spiega per i tempi di inattività dovuti ai malfunzionamenti (secondo l’Electric Light & Power Magazine si tratta del 30/40% del totale dei tempi persi) e con la diminuzione di vita dei dispositivi. 

Inoltre, migliorare la Power Quality dell'energia elettrica può aumentare la sicurezza degli impianti e dei macchinari riducendo il rischio di incidenti dovuti agli equipaggiamenti elettrici.
C’è poi da considerare l’aspetto legato alla sostenibilità: meno sprechi quindi meno emissioni, ma anche meno guasti con conseguente diminuzione dei rifiuti elettronici. Un’elevata Power Quality può influire positivamente sulla qualità del prodotto finale dell’azienda migliorando la reputazione del brand.

E-Power Plus: il sistema Geoside per migliorare la Power Quality

Diagnosi, consulenza e soluzione: questa è la ricetta Geoside per migliorare la Power Quality. Una strategia che prevede una fase importante di monitoraggio grazie alla piattaforma software di Digital Energy Management Savemixer a cui si somma la competenza degli Energy Manager di Geoside che affiancano il cliente nella valutazione dei risultati e delle strategie di miglioramento. Fondamentale però è anche la fase di approccio e risoluzione del problema attraverso l’impiego di  E-Power, il prodotto hardware che viene installato nella sede del cliente e consente la drastica riduzione dei disturbi e l'ottimizzazione dei consumi energetici.