Come efficientare uno stabilimento alimentare in Italia
Risparmio energetico e parametri ambientali ottimali grazie a Revamping e Intelligenza Artificiale.
Abbiamo completato un progetto pilota di efficientamento energetico intelligente in uno stabilimento per la produzione di alimenti che ha portato a una riduzione dei consumi elettrici del 63%.
Il Committente
Il Committente produce dolci per le ricorrenze e prodotti da forno continuativi sia dolci che salati. Impiega circa 1600 dipendenti in 5 stabilimenti produttivi in Italia. Le tonnellate di prodotti vendute ogni anno sono circa 118.000.
All’interno delle politiche di responsabilità sociale nei confronti degli stakeholder e dell’ambiente trova naturalmente posto il tema dell’efficienza energetica. Su questo focus specifico si è svolto il nostro progetto pilota.
Il progetto
Il progetto si è svolto nel 2021 nei mesi da aprile a ottobre presso uno degli stabilimenti produttivi del Committente. In particolare gli interventi hanno riguardato una Unità per il Trattamento dell’Aria (UTA) collocata nel reparto di spezzatura dello stabilimento.
Gli obiettivi del progetto erano:
- Monitorare i consumi elettrici e mettere in atto soluzioni di efficientamento;
- Gestire i parametri ambientali;
- Mantenere la salubrità e l’Indoor Air Quality.
Interventi
Siamo intervenuti in due modi:
- Revamping della UTA;
- Installazione del sistema di efficientamento intelligente.
Revamping della UTA
Il Revamping è un’operazione di ottimizzazione degli impianti tecnologici. Si valutano le condizioni di ogni componente dell’impianto e si provvede alla sostituzione di quelli più usurati oppure obsoleti. Nel caso della UTA di questo progetto pilota abbiamo sostituito hardware bordo macchina, quadro elettrico, sonde, attuatori di regolazione, servomotori e integrato l’inverter esistente con nuovi componenti.
Installazione del sistema di efficientamento intelligente
Il sistema di efficientamento intelligente che abbiamo installato è calibrato sulle dimensioni dell’ambiente e su tipo e dimensione della UTA. È composto da quattro tipi di dispositivi:
Sensori per il monitoraggio in ambiente di temperatura, umidità relativa e CO2;
Sensori per il monitoraggio del consumo elettrico;
Attuatori di controllo dei sistemi di riscaldamento e raffrescamento;
Attuatori di controllo dell’unità con monitoraggio elettrico dedicato.
Grazie all’Intelligenza Artificiale il sistema utilizza i dati raccolti sulle condizioni ambientali e sui consumi per ottimizzare la resa degli impianti e garantire sia il mantenimento del comfort ambientale che il risparmio energetico.
1. Monitorare i consumi elettrici e mettere in atto soluzioni di efficientamento
Una volta completato il Revamping e installati i dispositivi di monitoraggio abbiamo registrato i consumi nei mesi di aprile e maggio. In questo periodo abbiamo lasciato i dispositivi di controllo disattivati per avere una panoramica dello stato di fatto dei consumi. A partire dal mese di giugno abbiamo attivato i dispositivi di controllo e registrato i consumi per i successivi quattro mesi.
Nei primi due mesi di monitoraggio con il sistema non attivo la curva è piatta senza alcuna differenza di consumi né in base all’orario né in base al giorno della settimana. Con il sistema di efficientamento intelligente attivo la curva assume da subito un andamento frastagliato a indicare la modulazione dei consumi della UTA in base alla presenza effettiva di persone nell’ambiente e alle reali necessità per il funzionamento dell’impianto.
La stima dei consumi senza alcun efficientamento è di 54654 kWh. Con sistema di efficientamento attivo la stima crolla a 20398 kWh. Quindi, grazie all’intervento di Revamping e al sistema di efficientamento intelligente abbiamo ottenuto una riduzione dei consumi elettrici del 63% a parità di comfort ambientale.
Il risparmio energetico ha inoltre un impatto positivo a livello ambientale: i 34256 kWh risparmiati significano circa 26 tonnellate di CO2 in meno rilasciate nell’atmosfera, tante quante una foresta di 12 ettari.
(stime calcolate in base ai parametri EPA)
2. Gestire i parametri ambientali
Nel grafico vediamo il confronto fra i valori di temperatura e umidità relativa con sistema di efficientamento intelligente attivo o non attivo. Entrambi i valori si assestano su livelli ottimali per il processo industriale a fronte del notevole risparmio nei consumi.
3. Mantenere la salubrità e l’Indoor Air Quality
Nel grafico vediamo il confronto fra i valori di temperatura e CO2 con sistema di efficientamento intelligente attivo o non attivo. La temperatura resta nei livelli previsti dalla normativa, mentre si abbassano i valori medi di CO2. Sono così garantiti allo stesso tempo comfort e qualità dell’aria.
Risultati
Il progetto pilota in questo stabilimento per la produzione di alimenti ha dimostrato che l’intervento di revamping della UTA e l’installazione del sistema di efficientamento energetico consentono di:
- Monitorare da remoto le condizioni ambientali;
- Programmare gli orari di accensione/spegnimento;
- Mantenere le condizioni ambientali ottimali per la produzione e la salubrità;
- Diminuire il consumo elettrico;
Prossimi passi
In seguito a questo progetto pilota procederemo nello stesso stabilimento con interventi di Revamping e installazione di sistemi di efficientamento energetico, prima su 2 poi su altre 4 macchine.
Contestualmente procederemo ai sopralluoghi necessari per nuovi progetti di efficientamento energetico in altri stabilimenti del Committente.
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