Velocità fissa vs VSD: quando tutti vincono

Contattaci per saperne di più

Velocità fissa vs VSD: quando entrambi vincono (scenari di profilo di carico con grafici energetici)

Se l'aria compressa è la quarta utility, l'energia è il suo costo dominante. Abbinare il compressore al profilo di carico è la soluzione più efficace per ridurre i kWh senza compromettere l'attività produttiva. Questo articolo mostra quando conviene un compressore a vite a velocità fissa (FS) rispetto ad uno a velocità variabile (VSD), analizzando, con semplici calcoli matematici e checklist pratiche, tre diversi profili di carico.

Vai alla tua selezione ⤸

Velocità fissa vs velocità VSD in sintesi

  • Vite a velocità fissa (FS): funziona ad una velocità; alterna tra carico (piena potenza) e scarico (senza aria ma consumando ancora energia). Semplice e robusto; meglio a carico quasi completo se dimensionato correttamente.
  • Vite VSD: adatta la velocità del motore alla domanda entro un determinato intervallo, riducendo al minimo il tempo di scarico e consentendo fasce di pressione più strette, tipicamente meglio in caso di domanda variabile o intermittente.

Come si calcola l'energia (la matematica a portata di tutti)

  • Energia = ∑ Potenza(t) × Δt
  • Per FS, Potenza(t) ≈ P_carico durante la produzione e ≈ P_scarico quando inattivo (spesso 25-35% della potenza di carico).
  • Per il VSD, la potenza (t) segue una curva velocità/portata; il risparmio aumenta evitando il funzionamento a vuoto e la pressione di compensazione (regola empirica ≈ 8% di potenza per 1bar di riduzione).


Tre scenari di profilo di carico (tracciati energetici illustrativi)

1) Produzione costante, quasi a pieno carico (90-100% della domanda)

FS :█████████████████████████████████████ 

VSD: ███████████████████████████████████

Con un carico quasi completo costante e un dimensionamento corretto, il FS può corrispondere al VSD. In molti impianti, tuttavia, la domanda misurata varia nel corso della giornata; i VSD moderni in genere mantengono un'efficienza anche a setpoint stabili, eliminando l'avvio/arresto e consentendo fasce di pressione più ristrette. 

 

2) Richiesta "dente di sega" (30-80% con rampe frequenti)

FS :███████░░░░███████░░░░███████░░░░ 

VSD: █████▆████▅████▃███▂███▁██▁▁██

In genere, il VSD vince riducendo il tempo di scarico e restringendo le fasce di pressione, entrambe caratterstiche che consumano grandi quantità di kWh. 

 

3) Domanda intermittente/basata su turni (bassi lunghi, picchi brevi)

FS :███░░░░░░░░░░░█████░░░░░░░░░░░███ 

VSD: ███▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁████▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁███

VSD, a meno che non si riconfiguri il sistema (base FS + regolazione VSD, più spazio di archiviazione, attivazione più intelligente) per evitare lunghi periodi di funzionamento a vuoto. 

 


Checklist

More info
  • Tipologia della domanda: ≥85-90% e flat → velocità fissa nella shortlist; variabile o intermittente → VSD (o VSD trim) nella shortlist.
  • Fascia di pressione:se è possibile abbassare il setpoint di 0,5-1,0 bar con VSD e stoccaggio, ci si aspetta un risparmio di kWh (intervalli tipici; confermare sempre con misurazione/registrazione).
  • Tempo di scarico: lunghe pause di tempo di carico/scarico favoriscono il VSD o un ibrido FS+VSD.
  • Picchi: utilizza la capacità del ricevitore e la regolazione VSD per superare i picchi senza sovradimensionare la macchina base.
  • Controlli: se si utilizza una stanza mista, abilitare il VSD per avviare la priorità nel controller e verificare le bande di pressione.


 

Immettere le ore annuali per ciascuna fascia della domanda. Il modello stima l'indice di energia relativo (FS vs VSD). Per un calcolatore in tempo reale con formule, utilizzare il file Excel allegato.

 

Fascia Richiesta Ore all'anno Potenza relativa FS  Potenza relativa VSD
A 80-100% (stabile/alto)   1,00 1,02
B 30-80% (intermittente)    1,20 0,90
C 0-30% (inattivo/basso)    1,50 0,95
Indice kWh totale = Σ(Ore×Potenza) / ore di riferimento

 

Istruzioni: Compilare "Ore all'anno" per le fasce A-C. Moltiplicare le ore per la potenza relativa in ogni colonna e sommarle per confrontare FS vs VSD. Vince l'indice inferiore. Per risultati precisi, utilizzare le mappe dei compressori e le misurazioni in sito.

Domande frequenti: come scegliere il sistema d'aria compressa corretto

In che modo i compressori VSD consentono di risparmiare energia durante la domanda variabile o intermittente?

Prendi in considerazione l'aggiunta di un serbatoio o l'uso di un compressore VSD per gestire i picchi. Ciò consente alla macchina di funzionare in modo efficiente senza sovradimensionamenti, e l'unità VSD può rispondere rapidamente alle variazioni della domanda.

Che cos'è un profilo di domanda "a dente di sega" e quale compressore lo gestisce meglio?

Utilizzare la stima rapida dei kWh fornita: inserire le ore di funzionamento annuali in ciascuna fascia di domanda (alta, media, bassa), moltiplicare per i valori di potenza relativi per FS e VSD, sommare i totali e confrontare. Il totale inferiore indica l'opzione più efficiente dal punto di vista energetico.

Come posso stimare rapidamente il potenziale risparmio energetico tra FS e VSD?

La domanda "a dente di sega" si riferisce a cambiamenti regolari e frequenti tra requisiti di flusso d'aria medio ed elevato. I compressori VSD sono generalmente più efficienti in queste condizioni, regolando rapidamente la potenza e riducendo le perdite al minimo.

Quali strategie possono migliorare l'efficienza dell'aria compressa durante i picchi di domanda?

I compressori VSD eccellono quando la domanda aumenta e diminuisce frequentemente o durante lunghi periodi di basso utilizzo. Riducono al minimo il tempo di scarico e mantengono le fasce di pressione più strette, portando a un significativo risparmio di kWh rispetto ai modelli a velocità fissa.

Dove posso trovare una guida più dettagliata o strumenti per la selezione e l'ottimizzazione dei compressori?

Se il tuo impianto si caratterizza per una domanda costante, quasi sempre a pieno carico (tipicamente dell'85-90% o superiore) con fluttuazioni minime, un compressore a velocità fissa può funzionare in modo efficiente come un'unità VSD. Tuttavia, per una scelta accurata è bene effetturare delle misurazioni reali della domanda.

⇪ Torna all'inizio ⇪

Possiamo aiutarti a trovare il compressore d'aria giusto per i tuoi utensili pneumatici?

MARK offre un'ampia gamma di compressori d'aria pensati per diverse tipologie di applicazioni. Possiamo aiutarti a trovare quello giusto. Contattaci per saperne di più!

Ulteriori informazioni sui compressori d'aria negli articoli correlati

⇪ Torna all'inizio ⇪