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MARZO 2020 AUTOMAZIONE OGGI 420 61 per esempio a causa della dispersione ter- mica” illustra Georg Stawowy, presidente e CTOdi LappHolding. “Oggi, impianti fo- tovoltaici, centrali elettriche a energia so- lare, dispositivi di accumulatori a batteria immettono in rete una quantità crescente di corrente continua, che deve essere convertita ad alternata, il che determina perdite consistenti”. Lo stesso avviene lato utenze: se cellulari e PC funzionano in continua, gli alimentatori li ricaricano convertendola dall’alternata, si surriscal- dano e questo determina uno spreco di energia. “L’efficienza complessiva della rete energetica si riduce al 56%, è quindi chiaro che serve ripensare il sistema. L’al- ternativa è utilizzare la tecnica in corrente continua anche per il trasporto dell’ener- gia su grandi distanze, mediante una trasmissione ad alta tensione in corrente continua (Hvdc), nonché reti a bassa ten- sione in c.c. nelle abitazioni e nell’indu- stria, alle quali collegare direttamente, appunto, PC o motori, senza bisogno di alimentatori né inverter. Con un impianto fotovoltaico sul tetto e un’auto elettrica in garage si potrebbe raggiungere un’effi- cienza del 90%”. La corrente continua è il futuro? Il potenziale in termini di efficienza ener- getica offerto dalla tecnica in corrente continua è oggi oggetto di dibattito. “Negli ultimi due anni diversi Paesi hanno realizzato diversi progetti pilota” prosegue Stawowy. “Nelle regioni con un’infrastrut- tura di rete inefficiente, come l’India, si punta fortemente sulla tecnica in corrente continua per realizzare nei villaggi un si- stema di approvvigionamento energetico decentralizzato. In campo industriale, in Germania, sempre più aziende puntano sull’utilizzo della corrente continua nei propri parchi server ad alto consumo di energia. Qui, le variazioni del grado di uti- lizzo producono effetti economici positivi, mentre le applicazioni chiuse permettono di gestire conmaggiore efficacia gli aspetti relativi alla sicurezza”. L’industria riveste un ruolo di primo piano nel consumo di energia e quasi il 70% di tale consumo è ascrivibile ai motori elettrici: “Si potrebbe risparmiare fino al 10% dell’energia utiliz- zando dei motori a risparmio energetico” afferma Gaetano Grasso, head of product management and marketing Lapp. “Un ulteriore potenziale risparmio, intorno al 30%, è offerto dalla regolazione elettro- nica del numero di giri, poiché molti mo- tori funzionano al massimo regime anche quando non sarebbe necessario. Tuttavia, anche i convertitori di frequenza per la re- golazione del numero di giri consumano inutilmente energia. Lavorano infatti in corrente continua, che deve essere pro- dotta mediante raddrizzamento della corrente alternata. Si determinano così perdite da conversione, nonché ripercus- sioni sulla rete dovute ad armoniche che rendono la rete instabile”. La conversione dei motori a un’alimentazione in c.c. per- metterebbe enormi risparmi. “L’ideale sarebbe una rete a 380 V, poiché le ten- sioni del circuito intermedio sono nor- malmente comprese tra 350 V e 400 V”. I vantaggi sono evidenti: ridotte perdite dovute alla conversione da alternata a continua grazie a una conversione cen- tralizzata; maggiore stabilità delle reti grazie alla riduzione delle armoniche; ri- sparmio di componenti e minore ingom- bro; maggiore semplicità di integrazione di fonti energetiche rinnovabili decen- tralizzate come il fotovoltaico; recupero dell’energia, per esempio utilizzando l’e- nergia frenante e l’accumulo in batterie. In definitiva, i sistemi a corrente continua promettono un risparmio sui costi che renderebbe la conversione vantaggiosa. Per raggiungere questo obiettivo vi è però ancora molto da fare, per esempio sul fronte dei componenti. “Attualmente si stanno studiando i meccanismi di invec- chiamento dei materiali plastici esposti in modo permanente all’influsso della cor- rente continua e destinati all’impiego sia nei mezzi di esercizio, come interruttori e quadri elettrici, sia nelle linee” spiega Grasso. “Lapp è attualmente molto attiva nell’ambito di un progetto che studia la stabilità sul lungo termine dei materiali isolanti per cavi e linee”. Lo sviluppo di nuovi componenti per la tecnica di collegamento in c.c. richiede inoltre normative specifiche attualmente non disponibili. “Per questo il CEI (Co- mitato Elettrico Italiano) partecipa ai lavori di IEC (TC8 - System aspects of elec- trical energy supply, IEC SyC LVDC - Low Voltage Direct Current and Low Voltage Direct Current for Electrical Access , TC23 - Electrical accessories , IEC TC69 - Electric road vehicles and electric industrial trucks , IEC TC64 - Electrical installations and protection against electric shock ) per la normazione delle reti c.c. a livello inter- nazionale” prosegue Grasso. “Lapp, in collaborazione con un’importante uni- versità, ha osservato nell’ambito di alcuni test che i materiali isolanti mostrano in un campo di tensione continua un com- portamento di invecchiamento diverso rispetto a quanto mostrano in alternata. Tale comportamento dipenderebbe in misura significativa anche dai parametri di invecchiamento predefiniti: la ricerca è attualmente in corso”. • Lapp - www.lappitalia.com Corrente continua: un cambio imminente? Thomas Edison, il noto inventore della lampadina, padre di ben 1.093 brevetti, nel 1882 inaugurò la sua prima centrale elettrica che, tra le altre cose, elettrificava Wall Street a New York. La centrale la- vorava in corrente continua. Nikola Tesla, all’epoca collaboratore di Edison, aveva però un’altra idea e si dedicò alla tecnica in corrente alternata. Dopo la rottura dei rapporti con Edison, portò avanti il suo progetto in collaborazione con il concorrente, George Westinghouse. La corrente alternata consente di variare la corrente in modo semplice mediante trasformatori, per- mettendone il trasporto su grandi distanze e l’uso di cavi più sottili, quindi più economici. L’esposi- zione mondiale di Chicago del 1893 venne illuminata in corrente alternata, segnando l’inizio del suc- cesso di questa tecnica lungo tutto il XX secolo. Oggi, a 86 anni dalla morte di Edison, inizia a farsi strada l’idea che, forse, il grande inventore non abbia sbagliato a sostenere la corrente continua. Gaetano Grasso, head of product management and marketing Lapp