Risparmio energetico con gli eco-ventilatori

Questi moderni sistemi di ventilazione consentono di ridurre fino all’88% le spese energetiche dell’allevamento grazie alla caratteristica di consumare in modo direttamente proporzionale al flusso d’aria


risparmio

Nel Nord Europa la spesa energetica è per quasi la metà giustificata dal consumo legato alla ventilazione. Ovviamente questo dato ha a che fare con il fatto che in tali zone, anche nei capannoni di ingrasso si ricorre alla ventilazione forzata. L’Italia, dove predominante è ancora la ventilazione naturale, costituisce in tal senso un’eccezione.

Da una decina di anni circa sono comparsi sul mercato i cosiddetti eco-ventilatori i quali hanno senza dubbio la capacità di ridurre fortemente la spesa energetica in azienda grazie ad un consumo che è direttamente proporzionale al flusso d’aria.

In tabella 1 si riassumono le differenze principali tra i motori utilizzati per i ventilatori che definiremo classici e gli eco-ventilatori.

Per valutarne l’efficacia

Al fine di valutare la reale efficacia di tali sistemi di ventilazione, presso la stazione sperimentale di Romillé (Francia) si sono cercate di ricostruire sperimentalmente le condizioni di allevamento al fine di misurare il consumo di energia e valutarne il risparmio in termini percentuali rispetto a un sistema tradizionale.

Anzi, la sperimentazione si è spinta oltre perché ha messo in contrapposizione, nelle medesime condizioni di laboratorio, 5 diversi tipi di eco-ventilatori di altrettante aziende costruttrici presenti sul mercato internazionale e si è potuto determinare quale dei sistemi fosse il più efficiente.

Allo stesso modo, sono stati testati 2 variatori di frequenza (inverter).

Dal 71 all’88% di risparmio

Come si può vedere dall’analisi della tabella 2, i risultati della sperimentazione confermano che gli eco-ventilatori sono all’altezza delle attese in termini di economia energetica. In effetti tutti gli strumenti testati per tale aspetto si posizionano oltre il 70%.

Le differenze tra di essi si spiegano innanzitutto per la capacità più o meno elevata di resistere a perdite di carico che superano i 40 Pascal. Ecco che in tali condizioni, che possiamo definire estreme, si vedrà che i ventilatori 2 e 4 saranno più efficienti rispetto all’1 e al 5 all’interno degli allevamenti in cui si abbiano perdite di carico superiori ai 40 Pascal, mentre il ventilatore numero 3 costituisce un’eccezione in quanto anche con perdite di carico superiori ai 50 Pascal garantisce sempre un’economia energetica pari all’85%.

Ventilatori classici ed eco a confronto

I ventilatori cosiddetti classici sono di tipo “asincrono” e l’elettricità sotto forma di corrente alternata alimenta ovviamente in modo alternato delle bobine in rame le quali sotto tensione funzionano come magneti e azionano quindi il rotore (la parte del motore in grado di girare). Per ridurre la velocità di rotazione del motore si ricorre alla variazione di tensione. In tal modo però si provoca una dissipazione di energia sotto forma di calore in quanto non viene consumata dal ventilatore.

In conseguenza di ciò, qualunque sia il regime di ventilazione il consumo energetico rimane pressoché invariato.

Viceversa, per gli eco-ventilatori, la motorizzazione è differente. Questi motori cosiddetti “Brushless” (senza spazzole) funzionano in pratica a corrente continua. L’economia in termini di energia deriva da una parte dall’assenza delle spazzole: gli attriti e le perdite di energia sono minori e questo determina un miglioramento del rendimento del motore. Dall’altra parte inoltre per azionare la rotazione del motore, si ricorre a un commutatore elettronico che alimenta alternativamente le bobine. La regolazione non avviene più attraverso una variazione di tensione, ma si effettua tramite il commutatore elettronico stesso. Grazie a questo tipo di regolazione, il motore consuma una quantità di energia proporzionale al suo regime.

Quindi, avendo mediamente un tasso annuo di ventilazione all’ingrasso del 35% (in caso di clima oceanico come quello della Bretagna), questo tipo di ventilatore diventa altamente performante e consente un forte risparmio energetico.

Inverter: dal 58 al 72% di risparmio

Anche i due convertitori di frequenza testati, pur essendo meno efficienti degli eco-ventilatori, consentono risparmi energetici interessanti rispettivamente del 58 e 72%. Il vantaggio risiede nel fatto che un singolo inverter può regolare numerosi ventilatori.

Valutazioni economiche

Al fine di assicurare una ventilazione adeguata per una sala d’ingrasso da 180 posti, si richiede la presenza di 2 ventilatori del diametro di 500 mm.

L’economia annua che si può ottenere secondo quanto riportato in tabella 2, oscilla per gli eco-ventilatori tra i 370 e i 460 € circa (considerando il prezzo del kWh pari a 0,08 €).

In caso di utilizzo dei convertitori di frequenza invece, il risparmio si aggira tra i 300 e i 370 €.

Il prezzo medio di un eco-ventilatore si aggira intorno ai 1.000 e pertanto nel primo anno d’installazione si registrerà una “perdita” di 600 €. Ricordando come abbiamo affermato precedentemente che in una sala da ingrasso da 180 posti occorrono 2 ventilatori occorrerà duplicare la “perdita”.

Ecco che sulla base dei calcoli fatti, il cosiddetto Roi (Return on investment) sarà pari ad almeno 3 anni.

Per i convertitori di frequenza invece l’investimento è inferiore ai 1.000 € per stanza e pertanto con il risparmio annuo precedentemente considerato, il Roi è leggermente più breve e non supera comunque i 3 anni.

Ovviamente per la condizione italiana in cui il costo del kWh è notevolmente superiore (all’incirca il doppio a seconda dei contratti in essere), il vantaggio economico garantito da tali tecnologie è ancora superiore accelerando il Roi.

Considerazioni finali

In definitiva gli eco-ventilatori testati confermano le attese in termini di risparmio energetico conseguito. L’unico lato negativo in questo momento è la mancanza di dati relativi alla loro resistenza nel lungo periodo in condizioni di campo.

D’altra parte si può dire che gli eco-ventilatori consentono una miglior regolazione del flusso dell’aria garantendo un maggior benessere agli animali allevati.

Per quanto riguarda i convertitori di frequenza, essi sono senza dubbio un’ottima soluzione in quanto applicabili anche su ventilatori già esistenti e quindi con un minor costo d’investimento. La convenienza economica è anche superiore rispetto agli eco-ventilatori dato che un solo inverter può controllare almeno 2 ventilatori.

Tra gli aspetti negativi che possono essere legati agli inverter sono da segnalare i disturbi in linea che possono creare interferenze con altre apparecchiature elettroniche.

 

(*) L’autore è direttore tecnico di Topigs Italia.

 

Leggi l’articolo completo sulla Rivista di Suinicoltura n. 5/2016

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