Utilizzo Razionale dell'Energia

Utilizzo Razionale dell'Energia

Secondo alcune stime, le perdite di energia elettrica nelle normali abitazioni e negli uffici in tutta Europa supera il 8% a causa del modo in cui gli impianti sono stati progettati ed installati. Eppure l'elettricità è la più costosa tra le energie disponibili, pari a circa otto volte il costo del carbone e tre volte quello del gas; ecco dunque un motivo in più per utilizzarla razionalmente.
La perdita energetica negli impianti elettrici è dovuta alla resistenza nei conduttori e alla dissipazione per effetto magnetico che si verifica soprattutto nei motori, trasformatori e in tutto il cablaggio. Il rame è uno dei materiali chiave da prendere in considerazione nell'ottica di risparmio energetico degli impianti elettrici. L'alta conduttività è una delle proprietà più importanti e il 60% del rame attualmente prodotto è utilizzato nelle applicazioni elettriche.

Identificazione delle opportunità

L'identificazione delle opportunità di risparmio energetico deve essere compiuta in maniera sistematica, così da dimostrare che le iniziative proposte sono effettivamente alla fonte dei massimi benefici.
Le opportunità principali si presentano durante la progettazione di nuovi edifici, quando cioè è semplice determinare il costo incrementale degli impianti ad alto rendimento, quando la durata utile è più lunga e quando i costi di installazione presentano differenze trascurabili o addirittura nulle.

Motori

Dalla sua invenzione, nell'ultimo ventennio dell'800, il motore ha conosciuto un notevole sviluppo, dai primi tentativi tesi al miglioramento della forza motrice e della coppia, fino alla ricerca della riduzione dei costi. Solo in tempi più recenti (negli anni 70 secondo il Centro di promozione Inglese) è emersa la necessità di ottenere una maggiore efficienza.
La maggior parte dei motori funziona sotto carichi inferiori a quelli per i quali sono stati progettati. È importante che i motori ad alto rendimento mantengano la loro efficienza energetica a questi carichi. La giustificazione del divario iniziale è semplice: un motore elettrico può consumare elettricità per l'equivalente del suo costo d'investimento entro le prime 500 ore di funzionamento, pari a sole tre settimane di utilizzo in continuo. Il costo rappresentato dalla perdita nell'intero arco di vita corrisponde svariate volte il prezzo d'acquisto del motore stesso.
Chiaramente non è possibile ottenere una riduzione dei costi se non si considerano insieme il costo d'investimento e il costo di esercizio.

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Cavi di alimentazione

Mentre si diffonde l'installazione e l'utilizzo di impianti a risparmio energetico, si continua a trascurare la perdita energetica dovuta a cavi di alimentazione sottodimensionati. Se nei cavi installati la misura del conduttore è la minima consentita per evitare il surriscaldamento, la perdita energetica può essere considerevole.
In un cavo di alimentazione di medio voltaggio, il costo delle perdite rapportato a tutta la durata utile dell'impianto può essere di dieci volte superiore al costo d'acquisto iniziale, installazione inclusa.
Se la domanda di energia di un sistema aumenta progressivamente fino a un livello superiore alla capacità di sicurezza dei cavi, l'installazione di cavi di alimentazione aggiuntivi può risultare molto onerosa. Una pratica da raccomandare, promossa in particolare da uno Standard CEI, consiste pertanto nella descrizione iniziale particolareggiata dei cavi aventi una dimensione ottimale dal punto di vista economico.

Trasformatori

I trasformatori sono tra le macchine più efficienti mai progettate e realizzate. I trasformatori di maggiore potenza hanno efficienza a pieno carico pari al 99,75 %. I trasformatori di distribuzione sono più piccoli, caratterizzati da un rendimento meno elevato e caricati meno pesantemente. I trasformatori per la distribuzione urbana ( tipicamente 250-1,000 kVA ) possono dissipare lo 1-2% di energia sotto forma di calore. Per i più piccoli trasformatori posti in zone rurali ( 50-100 kVA ) l’efficienza in opera può essere al di sotto del 95%. In EU, sono installati più di 4 milioni di trasformatori da distribuzione, per es. 1 unità per ogni 80 cittadini. L’energia persa in questi trasformatori equivale alla produzione di 7-8 grandi centrali nucleari. La capacità produttiva di tutti generatori eolici installati nell’anno 2000 copre solo il 10% di queste perdite. Più chiaramente l’efficienza energetica dei trasformatori di distribuzione è un fattore-chiave dell’elettrificazione sostenibile.

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