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on l’avvento dell’industria 4.0 sono au-
mentate le richieste di energia sicura e
affidabile, per garantire una alimenta-
zione continua e di qualità ad ogni tipo di ap-
parecchiatura di nuova generazione, in qua-
lunque tipo di ambiente si trovi. Un nuovo rivo-
luzionario e rivoluzionato settore che coinvol-
ge l’automazione industriale e i robot, che per-
mettono di raggiungere elevati standard quali-
tativi del prodotto e di migliorare le condizioni
di lavoro degli operatori e il loro rapporto con
macchine e strumenti; stampanti 3D, in grado
di perfezionare la progettazione e l’ingegne-
rizzazione di componenti difficilmente realiz-
zabili con le tecnologie tradizionali, in tempi
rapidi e con costi notevolmente ridotti; e l’In-
ternet of Things, ovvero la connessione tra il
mondo IT e quello dei dispositivi e dei macchi-
nari ma anche la connessione, la gestione dei
dati e la diagnostica in cloud, per migliorare e
correggere ogni tipo di processo. La produ-
zione intelligente e i servizi intelligenti non
possono però prescindere dalla attenzione ai
consumi energetici e la riduzione degli spre-
chi, sempre e comunque aumentando le pre-
stazioni. In termini energetici, i requisiti di ba-
se della ricerca di un UPS si confermano es-
sere la sicurezza, l’ecosostenibilità, l’affidabili-
tà e l’elevata efficienza energetica; anche dal
punto di vista del design ritroviamo i concetti
chiave molto apprezzati nel settore data cen-
ter, quali la scalabilità, ovvero la possibilità di
incrementare o diminuire la potenza installata
in funzione di requisiti o prestazioni che pos-
sano variare durante la vita dell’impianto; la
adattabilità, ovvero un’architettura aperta per
ogni tipo di customizzazione e ambiente in cui
viene installato l’UPS e infine la semplificazio-
ne del sistema, ovvero costi ottimizzati, sia in
termini di investimento iniziale, sia in termini di
gestione operativa, predittiva e di funziona-
mento del sistema. Un approccio innovativo
per soddisfare questi requisiti consiste quindi
nell’unire un UPS versatile, con architettura
modulare ad un design robusto e adatto ad
ogni tipo di ambiente: un grado di protezione
IP che sia compatibile con qualunque condi-
zione di umidità, polvere o temperature criti-
che e la possibilità di personalizzare il sistema
per ogni requisito di tipo
elettrico o meccanico: dal
tradizionale e standard va-
lore di IP 20 ai più severi
ed esigenti valori di IP 65.
L’UPS modulare, anche
per gli ambienti più esi-
genti, dovrà dunque esse-
re configurabile per tutte le
tipologie di impianti elettri-
ci, mantenendo i vantaggi
della modularità. Parliamo
quindi di architettura
“Transformer-less” (ovvero
senza trasformatori lungo la
linea di doppia conversione)
e di moduli di potenza soli-
tamente a partire da 10 kVA e integrabili e/o
sostituibili a caldo (hot-swap). Parlando di
adattabilità a qualunque tipo di installazione
elettrica, in un UPS si cercano caratteristiche
tipo la configurabilità ingresso/uscita come tri-
fase o monofase (3/3, 3/1, 1/1), oppure il PF in
ingresso >0.99 (che rende l’UPS un carico re-
sistivo per la linea di alimentazione), o anche il
ridotto valore di THDi <3-4% (senza necessità
di filtri aggiuntivi), o infine valori di cosfi in
uscita fino all’unità, ovvero l’ampia compatibi-
lità con carichi induttivi o capacitivi senza de-
classamento. Queste fondamentali caratteri-
stiche garantiscono una buona flessibilità, ri-
ducendo al minimo i costi di impianto e di ge-
stione. In merito alla gestione predittiva, si fa ri-
ferimento allo scenario in cui si utilizzano siste-
mi ridondanti (cioè con un elevato numero di
moduli di “riserva” nell’eventuale caso di mal-
funzionamenti): è abbastanza comune che gli
UPS gestiscano carichi leggeri, con una con-
seguente diminuzione dell’efficienza. In questo
caso è auspicabile una gestione da parte del-
l’UPS che lasci in funzione le unità strettamen-
te necessarie ad alimentare il carico richiesto,
più una (di ridondanza). Pertanto, anche in
presenza di carichi molto leggeri l’efficienza
globale del sistema di UPS sarà molto elevata
e, al contempo, il livello di affidabilità del siste-
ma sarà maggiore, in quanto viene attivato so-
lo il numero necessario di moduli di potenza. Il
decisivo passo in avanti che negli ultimi anni si
a
ttualità
e
lettrotecnica - gennaio/febbraio
2018
- numero
1
è fatto per gli UPS per applicazioni IT, dove agli
obiettivi comuni di mantenere elevati valori di
efficienza energetica, finalizzata al massimo ri-
sparmio, si sono aggiunti obiettivi di massimiz-
zazione della sicurezza elettrica (disponibilità
elettrica e MTBF), oggi è possibile anche per le
applicazioni dell’industria 4.0, dove l’ambiente
di installazione potrebbe non essere “ottimale”
e dove il livello di customizzazione è solitamen-
te superiore. Oltre alle caratteristiche già citate,
potrebbero quindi essere necessarie opzioni
come i golfari di sollevamento (per il posiziona-
mento dell’UPS), il trasformatore di isolamento
(in ingresso comune, in ingresso alla linea di
bypass o in uscita all’UPS) integrato o in arma-
dio aggiuntivo, sistema di compensazione del-
la tensione di batteria in funzione della tempe-
ratura operativa, pulsante di EPO (per lo sgan-
cio di emergenza), monitoraggio del sistema di
ventilazione, dei sezionatori dell’UPS o della di-
spersione verso terra. Si offriranno soluzioni di
autonomia sia con le classiche batterie ermeti-
che al piombo (VRLA), ma anche con le solu-
zioni al NiCd (nichel-cadmio). L’UPS sarà inol-
tre in grado di comunicare con l’operatore gra-
zie ad un display touch screen grafico (per vi-
sualizzare i principali parametri elettrici di in-
gresso, di uscita e di ciascuno dei moduli di po-
tenza inseriti, proprio come gli UPS modulari
per data center) e di interfacciarsi con le princi-
pali opzioni di connettività, quali SNMP, Mod-
bus, dry contacts e BACnet®.
di Alessandro Nalbone, AEG
energia
nell’industria 4
.0
Sicura e affidabile: ecco come deve essere la
qualità dell’energia oggi, in modo particolare
per venire incontro alle nuove
esigenze dell’automazione industriale.
Serve quindi un approccio innovativo
La soluzione di AEG Power Solutions si chiama Protect Flex:
il nuovo UPS modulare per gli ambienti più esigenti, l’unico
della sua categoria configurabile per tutte le tipologie
di impianti elettrici con i vantaggi della modularità.
Esempio di schema unifilare di un UPS modulare con moduli inseribili
o estraibili a caldo e integrati in un cabinet personalizzabile.
L’unità di I/O è il vero fulcro della modularità.
