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DSI, Inc. è un'azienda leader nell'integrazione elettrica negli Stati Uniti. Offre progettazione di automazione, costruzione elettrica e assistenza meccanica alle industrie dell’Oil & Gas e del trattamento dell’acqua, alle municipalità, ai processi di lavorazione delle patate e ai biocombustibili.
- Gli asset elettrici obsoleti di oltre 10 anni dovevano essere aggiornati
- I convertitori di frequenza più vecchi utilizzavano resistenze di frenatura dinamica, sprecando energia sotto forma di calore
- Necessità di una soluzione a lungo termine che migliorasse l'efficienza e fosse in linea con gli obiettivi di sostenibilità
- Oltre 130 nuovi convertitori di frequenza implementati con successo
- Risparmio energetico mensile previsto di 3 milioni di dollari una volta completata l'implementazione
- 17% di rigenerazione ottenuta con il 95% della potenza riutilizzata
Problema
La tecnologia precedente non è in grado di supportare la crescita futura
DSI, un'azienda di integrazione elettrica e integratore di sistemi della PartnerNetwork™ di Rockwell Automation, ha identificato un problema critico per uno dei suoi clienti. Una nota azienda energetica globale ha dovuto affrontare la sfida dell'invecchiamento delle infrastrutture, che creava inefficienze e provocava perdite finanziare. Inoltre, l’azienda stava pensando a modi per ridurre la propria impronta di carbonio a sostegno del proprio impegno ESG. Anche l'azienda di servizi pubblici locale stava lottando per offrire una maggiore capacità, sottolineando la necessità di ridurre il consumo energetico dell'azienda.
L'azienda vedeva l'opportunità di modernizzare la propria tecnologia sul pozzo per migliorare l'efficienza operativa e la sostenibilità. Voleva una soluzione in grado di ridurre gli sprechi energetici, i costi operativi e migliorare l'affidabilità a lungo termine in tutti i suoi siti.
In particolare, molti degli asset di controllo motori dell’azienda, in particolare i convertitori di frequenza PowerFlex® 700 (VFD) utilizzati nelle applicazioni con aste di pompaggio, erano in funzione da oltre un decennio. Questi vecchi convertitori di frequenza si basavano su resistenze di frenatura dinamica (DBR), che rilasciavano l'energia in eccesso dissipandola sotto forma di calore. La nuova tecnologia dei convertitori di frequenza offriva l'opportunità di ripensare il progetto e ridurre la perdita di energia.
L'azienda si rivolse a un partner per ricevere assistenza. DSI disponeva dell'esperienza e del solido rapporto con Rockwell Automation per ottenere i risultati che avrebbero aiutato l'azienda a mantenere il suo status di leader nel settore energetico per gli anni a venire.
Soluzione
Implementazione e scalabilità dei convertitori di frequenza per la rigenerazione
DSI ha lavorato a stretto contatto con Rockwell Automation per esplorare una nuova soluzione. Dopo aver valutato diverse tecnologie, DSI ha consigliato il convertitore di frequenza PowerFlex® 755TR, noto per le sue capacità di rigenerazione energetica. A differenza del sistema precedente, questo convertitore di frequenza ricicla l'energia in eccesso nel sistema anziché sprecarla attraverso i DBR. Il presidente di DSI, Casey Johnston, afferma: “Non abbiamo voluto cercare altrove perché nessun altro aveva sviluppato completamente questo convertitore di frequenza di rigenerazione. Rockwell Automation è attualmente leader in questo settore in forte espansione, quindi per noi è stata una scelta facile”.
L'implementazione è iniziata con un progetto pilota in tre pozzi nella sede dell'azienda, in North Dakota. I tecnici sul campo di Rockwell Automation e DSI hanno collaborato per installare e ottimizzare il sistema. Per circa un anno, il team ha monitorato i dati chiave sulle prestazioni, come il consumo di potenza, i livelli di rigenerazione energetica e i guadagni in termini di efficienza. Questa rigorosa fase di test ha permesso di mettere a punto i parametri e ottimizzare le prestazioni prima di avviare un’implementazione più ampia.
Oltre all'efficienza energetica, la nuova soluzione ha anche introdotto un vantaggio inaspettato. Ora, grazie alla riduzione degli sprechi energetici, è possibile ottenere crediti di carbonio, a sostegno degli obiettivi di sostenibilità dell'azienda e della crescita futura.
L’azienda ha inoltre beneficiato della capacità del convertitore di frequenza PowerFlex 755TR di regolare automaticamente le risonanze meccaniche della pompa con il controllo adattivo. Inoltre, una migliore velocità e accuratezza della coppia ha migliorato la reportistica sulle prestazioni dei pozzi.
Risultato
Trasformare l'infrastruttura con i convertitori di frequenza di rigenerazione
Dopo il successo del progetto pilota, DSI e l'azienda hanno avviato un'implementazione più ampia, distribuendo oltre 130 convertitori di frequenza PowerFlex® 755TR nei suoi siti. I risultati sono stati estremamente positivi.
In primo luogo, una volta sostituiti tutti i 1.200 motori, il progetto dovrebbe generare un risparmio energetico mensile pari a 3 milioni di dollari. Successivamente, con il 12% dell’implementazione completata, l'azienda sta già registrando una significativa riduzione dei costi. Infine, la nuova soluzione ha raggiunto il 17% di rigenerazione, con il 95% dell'energia recuperata riutilizzata, migliorando significativamente l'efficienza energetica. Grazie a questo sforzo di ammodernamento, DSI ha aiutato l'azienda a trasformare la propria infrastruttura energetica, riducendo i costi, migliorando l'efficienza e preparando le basi per l'innovazione futura.
In prospettiva, DSI e l'azienda prevedono di implementare il nuovo sistema in tutti i siti del campo e di esplorare ulteriori dati e analisi attraverso FactoryTalk® Analytics™ GuardianAI™, la soluzione di manutenzione predittiva di Rockwell Automation. Questa applicazione fornisce un monitoraggio continuo basato sulle condizioni delle apparecchiature produttive, comprese le pompe, e può aiutare le aziende a prevedere e identificare le probabili cause dei guasti, supportando attività di manutenzione ottimizzate.
Pubblicato 24 luglio 2025