I motori industriali sono i maggiori consumatori di corrente nelle nazioni industrializzate occidentali. La loro conversione a un’alimentazione a corrente continua permette di ottenere enormi risparmi. L’industria, la ricerca e gli organismi di regolamentazione stanno già lavorando all’approvvigionamento energetico del futuro.
Transizione energetica: molti associano questo concetto al passaggio a energie rinnovabili come l’energia elettrica da fonti solari ed eoliche. Il passaggio a un approvvigionamento energetico sostenibile offre potenziali enormi, che spesso tuttavia passano inosservati e che derivano non tanto dalla produzione di energia elettrica, quanto più da suo risparmio. A questo riguardo, l’industria riveste un ruolo di primo piano. Di questo consumo, quasi il 70 % è ascrivibile ai motori elettrici. Questi, pertanto, rappresentano la leva principale su cui agire per risparmiare energia. Il 10 % dell’energia potrebbe essere risparmiato immediatamente utilizzando motori a risparmio energetico. Un ulteriore potenziale è offerto dalla regolazione elettronica del numero di giri, poiché molti motori funzionano al massimo regime anche quando non sarebbe affatto necessario. Qui, il potenziale di risparmio si aggira intorno al 30 %. Tuttavia, anche i convertitori di frequenza per la regolazione del numero di giri consumano inutilmente energia: essi infatti lavorano a corrente continua, che deve essere prodotta mediante raddrizzamento della corrente alternata. Si determinano così perdite da conversione, nonché ripercussioni sulla rete dovute ad armoniche che rendono la rete instabile.
Rete in corrente continua per i motori
L’alternativa: anziché utilizzare un raddrizzatore per ogni convertitore, si potrebbe alimentare i motori direttamente con corrente continua. L’ideale sarebbe a questo scopo una rete in corrente continua a 380 V, poiché le tensioni del circuito intermedio sono normalmente comprese tra 350 e 400 Volt. Anche la possibilità di scegliere tra il funzionamento a corrente continua o alternata sarebbe facilmente realizzabile. I vantaggi sono evidenti:
- Ridotte perdite dovute alla conversione da corrente alternata a corrente continua grazie a una conversione centralizzata
- Maggiore stabilità delle reti energetiche grazie alla riduzione delle armoniche
- Risparmio di componenti e minore ingombro
- Maggiore semplicità di integrazione di fonti energetiche rinnovabili decentralizzate come il fotovoltaico
- Recupero dell’energia, per esempio utilizzo dell’energia frenante e accumulo in batterie
In definitiva, i sistemi a corrente continua promettono un risparmio sui costi che rende la conversione vantaggiosa.
Necessità di normative
Lo sviluppo di nuovi componenti per la tecnica di collegamento richiede normative specifiche che attualmente non sono ancora disponibili. Per questo, anche il CEI per L’Italia partecipa ai lavori dell’IEC (IEC TC8 - System aspects of electrical energy supply, IEC SyC LVDC - Low Voltage Direct Current and Low Voltage Direct Current for Electrical Access, TC23 - Electrical accessories, IEC TC69 - Electric road vehicles and electric industrial trucks, IEC TC64 - Electrical installations and protection against electric shock) per la normazione delle reti DC livello internazionale.
Cavi anche per la corrente continua
LAPP, in collaborazione con una delle più importanti università tecniche, ha osservato nell’ambito di alcuni test che i materiali isolanti mostrano in un campo di tensione continua un comportamento d’invecchiamento diverso rispetto a quello mostrato in un campo di tensione alternata. Il comportamento di invecchiamento dipende tuttavia in misura significativa anche dai parametri di invecchiamento predefiniti. Le serie di test hanno fornito risultati in parte contrastanti; per questo saranno necessarie ulteriori ricerche.
Prime esperienze con prodotti
Quello dei cavi per le applicazioni in corrente continua non è un tema del tutto nuovo per LAPP. L’azienda sviluppa costantemente per i propri clienti soluzioni d’eccellenza in questo campo. Un esempio è la serie di prodotti ÖLFLEX® SOLAR, cavi per la distribuzione dell’energia negli impianti fotovoltaici. LAPP Systems ha sviluppato dei sistemi di ricarica per veicoli elettrici e ibridi, ad esempio LAPP HELIX, un cavo di ricarica a spirale che si ripiega da solo e permette un risparmio di peso del 40 %. Queste soluzioni per eMobility rappresentano uno dei settori a più rapida crescita all’interno del Gruppo LAPP.
Sulla base delle informazioni ottenute dalla propria attività di ricerca scientifica, oggi LAPP è il primo produttore ad avere introdotto sul mercato dei cavi specificamente sviluppati per la corrente continua – tra questi il cavo ÖLFLEX DC 100 con nuovi codici colore dei conduttori conformi alla versione aggiornata al 2018 della norma DIN EN 60445 (VDE 0197):2018-02 per i cavi per corrente continua: rosso, bianco e verde-giallo. Altri cavi sono l’ÖLFLEX DC SERVO 700 per applicazioni fisse e l’ÖLFLEX DC CHAIN 800 in TPE per applicazioni mobili. Inoltre, per i partner industriali, LAPP ha sviluppato un cavo ibrido che riunisce in un’unica guaina isolante tutte le funzioni per il comando di un motore. LAPP si posiziona pertanto come pioniere nello sviluppo di cavi per le reti in corrente continua a bassa tensione per le applicazioni industriali.
“Già oggi disponiamo di una gamma completa per le applicazioni fisse e flessibili nel campo della corrente continua”, afferma Gaetano Grasso Responsabile Product Management & Marketing di LAPP Italia.
