Imaging acustico, per ridurre i costi dell’energia

di Federico de Lucia *
* responsabile Team Specialisti del monitoraggio delle condizioni presso Teledyne FLIR

Le aziende faticano a gestire l’aumento dei costi e delle bollette energetiche: questo è sotto gli occhi di tutti. Di fronte all’impennata dei prezzi e in assenza di certezze, le imprese di tutto il mondo stanno cercando di ridurre i consumi e tagliare i costi laddove possibile.

In questa nuova e sempre più gravosa realtà, l’imaging acustico offre ai produttori un salvavita essenziale e aiuta le industrie cosiddette energivore a “tenere la luce accesa” abbattendo i costi operativi e tagliando le spese di manutenzione.

Sicuramente avrete sentito parlare di “suono senza perdita”: l’imaging acustico interpreta alla lettera questo concetto.

Individuare perdite d’aria nascoste può arginare un problema oneroso

Per il Regno Unito e gran parte della UE, il costo dell’energia è quasi raddoppiato rispetto allo stesso periodo del 2021, con i prezzi attuali attualmente assestati intorno ai 34,0 sterline per kWh (rispetto ai soli 18,9 nel 2021). Si tratta di un aumento del +179%. In effetti, il prezzo del gas è cresciuto in 23 dei 24 stati membri UE per cui sono disponibili dati e l’impennata maggiore, dopo quella del Regno Unito, è stata osservata in Estonia (+154%), Lituania (+110%) e Bulgaria (+108%). Sorge quindi la domanda: “Com’è possibile, per le industrie energivore, sopravvivere a questa rapida impennata dei prezzi?” Poiché i processi industriali di larga scala funzionano per lo più con compressori e pompe a vuoto che azionano macchinari e trasportano merce, la domanda è cruciale.

La risposta consiste senz’altro nell’analizzare le spese e cercare modi veri e tangibili di tagliare le spese in fabbrica. Una tecnologia in rapida diffusione tra le aziende europee è l’imaging acustico.

Nessuna attrezzatura è immune al problema dei guasti e dell’usura, indipendentemente dal grado di avanzamento tecnologico i macchinari che non funzionano in maniera ottimale costano denaro nel senso più stretto del termine. È qui che subentra l’imaging acustico: nel contesto del monitoraggio delle condizioni, promette risparmi rilevando le perdite d’aria in tempo reale.

Benché gli incidenti isolati possano sembrare minimi, i costi degli sprechi energetici possono degenerare in fretta da piccoli inconvenienti a gravi preoccupazioni. Basti pensare che, con un comune sistema a compressore, circa l’80% dell’energia viene persa tramite dissipazione di calore, vale a dire che solo il 20% riesce a trasformarsi in un output utilizzabile in fabbrica. Di questa percentuale, meno di un terzo va perso in fuoriuscite. Tutta energia pagata sempre più a peso d’oro.

Perché le perdite d’aria sono così costose?

Applichiamo al problema una scala misurabile che vari sostanzialmente in base all’applicazione. Per farlo, gli operatori devono innanzitutto quantificare l’impatto della perdita sui costi di produzione.

Esaminiamo, ad esempio, una perdita di aria compressa da un piccolo foro di soli 1,5 mm su una rete di aria compressa a 7 bar di pressione. Nel 2021, con un prezzo di 0,07 euro, la perdita sarebbe costata a un’azienda circa 1500 euro (1300 sterline), presupponendo un tempo di esercizio di 6000 ore per kWh l’anno.

Certo, ora che la situazione energetica è in peggioramento, significa che, in alcuni casi, quel costo potrebbe essere 3 o 4 o persino 5 volte maggiore, fino a 8500 euro l’anno, per il solo fatto di non essere riusciti a individuare un unico minuscolo foro in un componente essenziale della produzione.

Considerando la scala della produzione industriale e l’entità delle perdite che emergono senza accorgersene, stupisce che un foro relativamente piccolo possa portare a un problema di tali dimensioni.

Abbattere le bollette energetiche con la serie FLIR Si124

I modelli più recenti di telecamere acustiche, come la FLIR Si124, utilizzano numerosi microfoni a tecnologia avanzata, nell’udibile e a ultrasuoni, che rilevano le perdite d’aria man mano che emergono e vantano una larghezza di banda di 2-65 kHz, un intervallo che genera una precisione di rilevamento senza pari e permette di individuare anche la più minuscola falla.

Questa tecnologia dà inoltre ai gestori la possibilità di individuare, fotografare o riprendere la posizione di una perdita d’aria fino a 10 volte più velocemente, riducendo al minimo i tempi di fermo dello stabilimento e velocizzando la riparazione o la sostituzione del componente difettoso. Oltre a ciò, rileva anche scariche parziali, scariche fluttuanti ed effetti corona, contribuendo a contrastare eventi potenzialmente mortali e problemi generali di manutenzione.

Gli operatori traggono beneficio da un’individuazione molto più rapida delle aree problematiche, avendo addirittura la possibilità di visualizzare le perdite rilevate man mano che emergono. Il suono viene infatti sovrimpresso da IA funzionali per restituire una raffigurazione visiva della posizione della perdita, misurandone l’entità e raccomandando azioni risolutive.

Nel caso della FLIR Si124, algoritmi proiettivi stimano addirittura il costo della perdita e valutano l’aria persa in tempo reale, calcolando la spesa per kWh e visualizzando i risparmi previsti in un anno (o in un periodo prestabilito), per permettere agli ispettori di avere i dati necessari a risolvere problemi e giustificare eventuali costi di riparazione sostenuti sulla linea di produzione.

Ulteriori dettagli si trovano a questo link.