Aria Compressa

L'aria compressa viene utilizzata come vettore energetico in quanto presenta notevoli vantaggi anche a fronte di un costo considerevole per il suo esercizio. L'aria è presente in natura praticamente in quantità illimitata, tuttavia per essere utilizzata come vettore energetico deve essere prima filtrata, poi compressa a pressioni superiori rispetto a quella atmosferica ed infine raffreddata e trattata prima di essere immessa nelle condotte e destinata alle utenze finali.

Un sistema ad aria compressa è comunemente composto da cinque macro-elementi:

• la macchina di compressione (che contiene motore, compressore, sistemi di raffreddamento, centralina, trasmissione a cinghia o ingranaggi);

• il serbatoio;

• il sistema di trattamento dell'aria composto dall'essiccatore e dai filtri;

• la rete

• le utenze.

I compressori si possono classificare a seconda delle loro caratteristiche.  due grandi categorie: i compressori volumetrici e i compressori dinamici.

I più utilizzati nei settori industriali risultano essere i compressori volumetrici, rotativi a vite che a loro volta si dividono in altre due categorie. I compressori a vite lubrificati nei quali l'olio lubrifica il gruppo vite e i compressori a vite “oil free” dove l'olio viene utilizzato solo per il raffreddamento del gruppo vite.

Il serbatoio ha la funzionalità di stabilizzare la pressione nella rete comportandosi da polmone, ma permette anche all'aria di stabilizzarsi a livello di massa, attraverso il deposito e spurgo di eventuali

La sua funzionalità è quella di rendere asincrono il prelievo di aria dalla produzione diretta da parte delle macchine, serve dunque come mezzo di sottodimensionamento del sistema in quanto le punte di richiesta dell'aria vengono attutite dalla presenza dei serbatoi ed in generale del sistema di polmonatura dello stabilimento.

Il sistema di trattamento dell'aria è importante tanto più sono spinte le caratteristiche di purezza dell'aria richieste dall'utenza. Come detto precedentemente l'aria contiene sempre un quantitativo di polveri e di vapore acqueo, inoltre nei compressori lubrificati bisogna considerare tra le impurità dell'aria compressa anche la presenza di olio per la lubrificazione.

Per questo motivo sono necessari filtri, per catturare le polveri e l'olio presenti nell'aria compressa, e un essiccatore per ridurre il contenuto di vapore acqueo. Gli essiccatori utilizzati sono di due tipologie gli essiccatori a refrigerazione e gli essiccatori ad assorbimento.

L'altro elemento del sistema è la rete di distribuzione. Il compito della rete è quello di far arrivare l'aria compressa nei punti di utilizzo cercando di introdurre le minori perdite possibili. Pertanto nella progettazione si farà attenzione in particolar modo alla geometria della linea e alla tipologia di materiali usati.

Dal punto di vista energetico è interessante valutare le perdite che ogni singolo elemento del sistema introduce sui consumi energetici

Una volta che l'aria viene trattata, quindi essiccata e raffreddata, viene trasportata fino alle utenze finali attraverso una rete di distribuzione. Anche questo elemento può essere fonte di perdite e pertanto è necessario valutare le potenzialità che potrebbero derivare da una buona progettazione e una buona gestione della rete.