Le soluzioni di Danfoss Drives per il trattamento acque

Danfoss Drives ha sviluppato una visione a tutto campo per efficientare l’impiego delle risorse idriche. Al cuore delle soluzioni proposte dall’azienda per il trattamento delle acque c’è il convertitore di frequenza VLT® AQUA Drive Serie FC 202, un componente davvero completo per il trattamento acque, in grado di assicurare alte prestazioni e flessibilità d’impiego assicurando allo stesso tempo il ritorno dell’investimento.

di Elena Magistretti

L’acqua è una risorsa irrinunciabile e, al tempo stesso, limitata. Danfoss Drives, con i suoi inverter intelligenti, tra cui quelli della famiglia VLT® AQUA Drive, da anni è impegnata nello sviluppo di soluzioni innovative in grado di efficientare l’impiego delle risorse idriche ed energetiche a disposizione dell’uomo. Il rilascio irresponsabile da parte dell’uomo di tonnellate di anidride carbonica e di altri gas in atmosfera ha portato a un’alterazione della naturale funzione di filtro solare dell’effetto serra e al conseguente surriscaldamento della superficie terrestre. Oltre ai danni irreparabili all’ecosistema e alla biodiversità, ciò ha dato origine a eventi metereologici estremi come alluvioni o siccità, con impatti devastanti sui livelli di disponibilità idrica. Tutto ciò rende prioritaria la ricerca e la messa in opera di rimedi a tali problematiche e richiede visioni strategiche a 360° finalizzate a coprire l’intero ciclo dell’acqua. Un approccio che Danfoss Drives ha, da tempo, fatto proprio con applicazioni dedicate, ad esempio, all’approvvigionamento idrico da fonti alternative, al riuso e riciclo, arrivando fino alla corretta gestione dei bacini idrici, in ottica zero sprechi, minimo impatto ambientale e massima efficienza energetica. 

Regolare il flusso dell’acqua negli impianti di pompaggio 

In un impianto idrico, il pompaggio dell’acqua rappresenta la maggiore fonte di consumo, con una quota totale di energia assorbita che si aggira intorno al 60÷80% dell’intero impianto. Regolare il flusso in modo opportuno, ad esempio mediante gli inverter Danfoss VLT® AQUA Drive, consente di modulare la pressione della rete idrica in modo tale da ottenere risparmi energetici che possono finanche arrivare a superare il 40%.

Incrementare l’efficienza energetica negli impianti di desalinizzazione

Tra le modalità scelte da Danfoss Drives per rispondere all’appello globale di rendere disponibile l’acqua dolce e/o potabile laddove ve n’è carenza, vi è la desalinizzazione. Ad oggi, l’1% degli approvvigionamenti idrici a livello mondiale proviene dalla dissalazione ed è una percentuale destinata a crescere. La soluzione proposta da Danfoss Drives sfrutta i vantaggi del processo di osmosi inversa dell’acqua di mare (SWRO) ad elevata efficienza energetica. Le tecnologie Danfoss, combinate all’esperienza nel processo di osmosi inversa dell’acqua salata, possono incrementare l’efficienza energetica fino al 65% rispetto ai tradizionali sistemi a pompe centrifughe, che non sono dotati di dispositivi di recupero dell’energia e di convertitori di frequenza.

Convertitori di frequenza e sensori di Danfoss Drives per gestire i sistemi di irrigazione

Un altro ambito sul quale Danfoss Drives è direttamente impegnata è quello della gestione dei sistemi di irrigazione. Ora più che mai, oltre a garantire la corretta fornitura dell’acqua in funzione della massima resa delle colture, è necessario prestare estrema attenzione ai principi di efficienza e sostenibilità, adottando un approccio “zero sprechi”. Grazie alla capacità di adattamento della pressione e della portata ai bisogni effettivi, i convertitori di frequenza e i sensori di pressione di Danfoss costituiscono la risposta ideale al nuovo paradigma, non più acqua ed energia dello stretto necessario. Il software applicativo integrato aiuta anche a proteggere il sistema di tubazioni, limitando l’aumento di pressione, riducendo le perdite e il consumo energetico.

Controllare la pressione per ridurre le perdite di acqua ed energia

Nell’ottica zero sprechi rientrano anche le politiche volte alla riduzione delle perdite di acqua ed energia. Si stima che a livello globale la quantità media di acqua che va sprecata nelle reti idriche degli acquedotti a causa di errori, perdite e pressioni troppo elevate sia del 40% (26% in Europa), mentre il 4% dell’elettricità globale viene consumato dall’industria idrica – una cifra che si prevede raddoppierà entro il 2040. Un migliore controllo della pressione porta a una riduzione delle perdite e, di conseguenza, del consumo energetico. Danfoss dispone delle tecnologie che permettono di agire su entrambi i fattori in tutte le fasi del ciclo dell’acqua, dalla produzione e distribuzione al pompaggio e al trattamento delle acque reflue. In media, una migliore gestione della pressione comporta una riduzione del 38% delle perdite e del 53% dei guasti. A ciò si aggiungono ulteriori vantaggi, quali la riduzione del 20-40% del consumo energetico, una maggiore durata degli asset e un minor numero di reclami legati ai disservizi di rete.

Regolazione delle apparecchiature rotanti nel trattamento delle acque reflue

Un altro aspetto fondamentale è quello che riguarda il trattamento delle acque reflue, poiché ha un notevole impatto sia in termini di tutela ambientale che di ottimizzazione delle risorse energetiche. L’esecuzione di tali processi rappresenta il 4% del consumo energetico globale di elettricità e ciò rende indispensabile dotarsi di soluzioni tecnologiche per ridurne l’impatto sia in termini di sostenibilità che economici. Esistono oggi soluzioni molto efficienti che permettono di invertire questa rotta, trasformando gli impianti di trattamento delle acque reflue da consumatori a generatori di energia. Alcuni dei più avanzati sistemi di gestione delle acque raggiungono la completa autosufficienza energetica del ciclo idrico. L’energia recuperata dal processo di trattamento delle acque reflue, oltre al fabbisogno dell’impianto, copre anche quello per la produzione e la distribuzione di acqua potabile e per il pompaggio delle acque reflue. In altre parole, l’intero ciclo dell’acqua può essere considerato energeticamente neutro. Nel trattamento delle acque reflue, la regolazione delle apparecchiature rotanti è un elemento fondamentale, grazie al quale è possibile generare addirittura energia in eccesso. Per ottenere questo obiettivo è indispensabile la presenza di un sistema di controllo che utilizzi azionamenti CA, in modo che l’impianto possa adattarsi alle variazioni del carico regolando opportunamente le apparecchiature rotanti.

Danfoss Drives propone un convertitore di frequenza affidabile per ogni impianto idrico

Al cuore delle soluzioni proposte da Danfoss Drives per il trattamento delle acque c’è il convertitore di frequenza VLT® AQUA Drive Serie FC 202. Costruito per durare nel tempo, almeno 10 anni, e per resistere anche nelle condizioni operative più difficili grazie alla protezione IP66 e alla resinatura applicata all’elettronica contro gli agenti corrosivi (ad esempio la salsedine), il convertitore è un prodotto affidabile per ogni tipo di impianto idrico, ovunque esso si trovi. Il suo solido design combinato alle sofisticate soluzioni software assicura un notevole risparmio energetico e aiuta a raggiungere i massimi standard per una gestione sostenibile ed economica dell’acqua.

I VLT® AQUA Drive garantiscono performance stabili in un range di temperature estese compreso tra -25 °C e +50 °C senza declassamento. VLT® AQUA Drive permette un risparmio annuale fino al 15% sui costi di installazione, che va ad aggiungersi ai risparmi ottenuti dalla regolazione della velocità di rotazione della pompa in funzione dei carichi variabili nei sistemi idrici. Ciò è il risultato dell’attenzione che Danfoss Drives dedica all’efficienza energetica, che include anche una specifica soluzione di mitigazione delle armoniche e una eccezionale capacità di smaltimento del calore, che riduce drasticamente, se non addirittura elimina, la necessità di installazione in ambienti condizionati. 

Come tutti i convertitori di frequenza di Danfoss Drives anche i VLT® AQUA Drive sono dotati della funzione CBM (Condition Based Monitoring) che, combinando la capacità dei drive di operare quali sensori in grado di raccogliere i dati di processo, consente di trasformare gli inverter in sistemi intelligenti. In questo modo i drives sono in grado di effettuare analisi edge sui dati raccolti in tempo reale mediante l’impiego di algoritmi di Machine Learning (ML). Questa capacità di acquisire dati ed elaborarli rapidamente per fornire indicazioni all’utilizzatore, si traduce in eccezionale valore aggiunto che consente di implementare la manutenzione predittiva per azzerare i downtime imprevisti e, quindi, allungare la vita utile dell’installazione con effetti positivi sul suo Total Cost of Ownership.