Ma quali sono i rischi legati ai repentini aumenti di temperatura della stagione appena iniziata?

Il pericolo calore per un impianto elettrico

Generalmente i problemi di natura elettrica derivano da un comportamento termico anomalo: ogni apparecchiatura elettrica, infatti, ha una temperatura operativa massima e il discostamento da questa può essere la causa principale del cattivo funzionamento e probabile danneggiamento dell’apparecchiatura stessa.

La maggior parte dei guasti elettrici è legata ad una connessione allentata, ad un contatto usurato, oppure a un dimensionamento dei conduttori o delle apparecchiature non perfettamente adeguato. Sono punti critici da individuare tempestivamente.

Il principale indicatore di tali problematiche è un riscaldamento eccezionale. Ma, nello stesso tempo, un riscaldamento eccezionale può favorire o accelerare il verificarsi di tali problematiche.

Il surriscaldamento delle strumentazioni può essere determinato da differenti agenti, esterni o interni alle apparecchiature stesse, infatti:

• le apparecchiature elettriche stesse generano calore;
• le installazioni di partiti elettroniche (inverter, PLC, soft-start… oggi sempre più numerose) all’interno dei quadri elettrici aumentano ulteriormente la temperatura;
• se all’interno di un quadro elettrico la ventilazione è insufficiente o addirittura assente, la temperatura si innalza;
• anche la presenza di altri macchinari (all’interno di una fabbrica o di un qualsiasi luogo chiuso) contribuisce ad innalzare la temperatura.

In estate il rischio aumenta del 53*%

Se a tutto ciò aggiungiamo l’innalzarsi della temperatura esterna nei mesi estivi, la possibilità di guasti elettrici aumenta fino al 53%.   Infatti, all’aumentare della temperatura esterna la capacità di dissipazione del calore da parte di ogni tipo di strumentazione elettrica o elettronica diminuisce progressivamente fino a diventare causa di anomalie e guasti. Inoltre, il calore sottopone le apparecchiature a maggior stress accentuando guasti che si sarebbe potuti presentati più in là nel tempo (o non presentarsi) a condizioni di temperatura normale.   La termografia sugli impianti elettrici è in grado di leggere la temperatura effettiva d’impiego (senza spegnere le apparecchiature o fermare i macchinari) e di individuare quei punti critici che indicano l’approssimarsi di un malfunzionamento o di un guasto grave alla macchina.

La mappa termica dettagliata

In altri termini, con la termografia  si riesce a mappare termicamente i fenomeni di surriscaldamento di un circuito, di un’apparecchiatura, di un quadro elettrico o di una  morsettiera (normalmente coperti quindi non visibili). Una volta individuate quali sono le apparecchiature e i quadri “troppo caldi” si può intervenire riparando il guasto, ma si può anche prevenire il guasto stesso, ad esempio, aggiungendo una ventilazione maggiore (se necessaria) per evitare quel surriscaldamento che sappiamo provocherebbe danni diffusi.

Il surriscaldamento dei motori in estate e il rischio del fermo impianti.

Anche le componenti meccaniche, come i sistemi elettrici di cui sopra, naturalmente subiscono lo stress da calore. L’aumento delle temperature in estate sottopone a maggior sforzo i motori elettrici e diminuisce, anche in questo caso, la loro capacità di dissipare il calore. Il surriscaldamento di un motore elettrico può portare, se non opportunamente monitorato, a danni seri a carico dell’impianto, con improvviso fermo di tutto il sistema di cui fa parte. Per questo è indispensabile monitorarne le temperature. E, ancora una volta, la termografia risulta essere una delle tecniche più efficaci.

Dettaglio blocco motore con surriscaldamento localizzato

A differenza di un termometro a infrarossi, che rileva la temperatura in un singolo punto, una termocamera è in grado di acquisire contemporaneamente le temperature in migliaia di punti diversi, in tutti i componenti principali: motore, accoppiamento dell’albero, cuscinetti del motore e dell’albero di trasmissione. Premesso che:

• anche se la termocamera a infrarossi non è in grado di raggiungere l’interno del motore, la temperatura della superficie esterna è un indicatore della temperatura interna;
• l’aumento della temperatura interna del motore provoca l’aumento della temperatura esterna;
• tutti i motori devono riportare la normale temperatura operativa sulla targa.

Cosa possiamo fare

Con la termografia è possibile identificare condizioni, quali flusso d’aria insufficiente, guasto imminente dei cuscinetti e deterioramento dell’isolamento nel rotore o nello statore di un motore rilevando la temperatura all’esterno del motore stesso.

In generale, l’introduzione della termografia come tecnica di monitoraggio dello stato dei motori elettrici può comportare notevoli vantaggi poiché consente di determinare eventuali anomalie di “zone calde”, ma anche verificare se gli interventi di manutenzione e riparazione sono efficaci.

E’ importante prevenire malfunzionamenti imprevisti dei motori negli impianti principali di processi produttivi, commerciali e istituzionali… perché il guasto di un impianto fondamentale comporta inevitabilmente aumenti dei costi, un aggravio di manodopera e materiali, nonché, la riduzione della produttività.

Gli impianti fotovoltaici e le perdite (economiche) che non puoi vedere (e calcolare) ad occhio nudo

In Italia durante i mesi estivi la produzione di un impianto fotovoltaico è mediamente più alta che in altri mesi. Cosa succede se nei mesi in cui ti aspetteresti di produrre più energia, in realtà il tuo impianto non produce come dovrebbe?

Se il tuo impianto non è efficiente e non raggiunge il massimo della sua produzione energetica, quando te ne accorgerai sarà troppo tardi: l’estate e già finita!

E dovrai sommare ai costi di mancata produzione anche quelli degli incentivi persi!

Gli incentivi, infatti, vengono corrisposti in base ai Kwh prodotti con un contributo che dura per i 20 anni di vita dell’impianto. E’ perciò una finestra temporale fissa e non estendibile. Se per un certo periodo l’impianto non produce o produce meno dell’ottimale, semplicemente si percepiscono meno incentivi che non sarà più possibile recuperare, così come non è possibile recuperare la mancata produzione. Se l’impianto poi funziona in scambio sul posto (ovvero quando stai consumando direttamente sul posto l’energia autoprodotta), sei costretto a dover acquistare dell’energia dall’ente distributore con una differenza di prezzo assai più svataggiosa.

Ma come faccio a capire che un impianto fotovoltaico non è efficiente? Come posso sapere che il mio impianto sta producendo meno del suo massimale?

Sicuramente è molto importante monitorare la produzione degli impianti fotovoltaici e programmarne la loro manutenzione. Per fare un esempio forse banale, in primavera prima dei mesi estivi (e in generale nei periodi in cui le piogge sono scarse) bisognerebbe sempre programmare il lavaggio dei pannelli solari. Premesso ciò, il modo più efficace per monitorare e mantenere efficiente un impianto fotovoltaico e farne l’analisi termografica. Le celle solari trasformano la luce solare in energia, tale processo genera anche calore. Le celle poco efficienti o guaste  producono molto più calore, pertanto appaiono chiaramente come punti caldi nelle immagini termiche (ma non sono visibili ad occhio nudo). La presenza di una cella guasta fa cadere la produzione del pannello che poi riduce o azzera  la produzione di tutta la stringa di pannelli. Le stringhe possono essere da 6 a 20 pannelli circa. E la riduzione complessiva della produzione può diventare realmente consistente! Le cause di una scarsa efficienza in un pannello solare sono diverse: da impurità nel materiale semiconduttore dovute ad un difetto di fabbricazione, a celle rotte, vetro rotto, infiltrazione di acqua, punti di saldatura interrotti, file di celle consumate, diodi di bypass difettosi, connettori difettosi. Qualunque sia la causa, con una termocamera è possibile trovarne la locazione ed individuarne la natura e, quindi, agire per risolvere il problema.

L’analisi termografica: soluzione definitiva a basso impatto

A questo punto, è evidente che la termografia ad infrarossi, come tecnologia in grado di misurare e visualizzare la distribuzione della temperatura di impianti e componenti elettrici, permette di localizzare rapidamente punti ed aree critiche e di prevenire i guasti conseguenza dell’alterazione della temperatura.

Alla luce di quanto detto finora, la termografia all’infrarosso è considerata una tecnica molto efficace ed efficiente, oltre che in continua evoluzione, per l’individuazione di problemi di varia natura, applicabile in un’enorme varietà di ambiti e situazioni.

Questa tecnica ha come vantaggio più significativo, soprattutto in campo industriale, il fatto di permettere un salto di qualità nel campo della manutenzione preventiva.

Solo per citare alcune caratteristiche che rendono la termografia una tecnica sempre più utilizzata:

• non richiede il fermo impianti, anzi va fatta con impianti a regime e possibilmente in condizioni di massima sollecitazione;
• permette di analizzare la temperatura di qualsiasi corpo senza entrarvi in contatto, cioè in modo non invasivo;
• aumenta le probabilità di individuare in modo preciso il guasto o gli elementi difettosi, anche qualora non fossero ancora critici… (se vuoi approfondire vai a “Termografia ad infrarossi: vantaggi e applicazioni”).

Verrebbe da chiedersi, a questo punto, perché non fanno tutti l’analisi termografica dei propri impianti?

Le limitazioni all’uso della termografia sono principalmente legate all’alto costo dell’apparecchiatura e alla necessità di un operatore qualificato.

Tali limitazioni possono essere agevolmente superate chiedendo la consulenza di chi, come noi della Gavo Impianti Elettrici, utilizza questa tecnica da tempo e con ottimi risultati per i propri clienti.

Nel domandarvi poi, se sia il caso di programmare l’ispezione dei vostri impianti e di farlo utilizzando la termografia, domandatevi prima:

Qual è il costo di un fermo macchina in termini di minuti, ore o giorni? Qual è  il mancato guadagno per la mancata produzione, oltre al fatto di dover comunque sostenere dei costi fissi ineliminabili (manodopera in primis)?

Facciamo un esempio pratico: il potenziale costo del guasto di un motore.

Il costo totale include il costo del motore, la manodopera richiesta per la sostituzione, il costo del prodotto eliminato a causa della produzione irregolare, il funzionamento della linea e la perdita dei profitti durante il periodo di inattività della linea.

Per la sostituzione di un motore da 50 hp, si prevede un costo annuale di € 5000, manodopera inclusa, nonché 4 ore di inattività annuali con una perdita economica di € 6000 all’ora.

Costo totale: € 5000 + (4 x € 6000) = € 29.000 all’anno

Senza dubbio, le perdite di produttività dovute al tempo di inattività variano in base al tipo di industria. Ad esempio, la perdita di produzione derivante da una macchina di fabbricazione per la carta può essere pari a € 3.000 all’ora, mentre nel caso di un’acciaieria la perdita può ammontare a € 1.000 al minuto.

In ogni caso, dopo pochi conti è chiaro che vale la pena mantenere il motore in perfetta efficienza e, quindi, pensare di introdurre la termografia come tecnica di monitoraggio dello stato dei motori elettrici.

Ancora una volta, domandatevi quali sono i costi di inattività non programmate dei vostri impianti e in che misura siete in grado di prevenire tali inattività inaspettate.

Fare le scelte giuste in termini di manutenzione può aiutare a ridurre al minimo spiacevoli sorprese indesiderate.

Un programma di prevenzione dei guasti trarrà grossi vantaggi dall’introduzione della termografia come tecnica di monitoraggio dello stato dei vostri impianti.