Nelle applicazioni industriali come la produzione secondaria di batterie, il controllo dell'umidità è fondamentale per garantire la qualità del prodotto ed evitare difetti. Il processo di produzione utilizza deumidificatori (DHU) per garantire che l'aria che circola nel processo rispetti determinate specifiche molto rigorose. 

Nella produzione di batterie, è fondamentale mantenere livelli di umidità estremamente bassi e ciò richiede l'uso di grandi volumi di aria secca. Per riscaldare ed essiccare l'aria in modo efficace servono notevoli quantità di energia. L'unico modo per ottimizzare l'utilizzo dell'energia è misurare il punto di rugiada e la temperatura e utilizzare questi parametri per controllare il deumidificatore.

La quantità di riscaldamento richiesta cambia al variare dell'umidità esterna. Nei giorni più umidi è necessario un riscaldamento maggiore; al contrario, nelle giornate più secche, il riscaldamento richiesto è minore. Tuttavia, l'aria fornita alle aree di produzione deve mantenere costantemente bassi i livelli di umidità, indipendentemente dalle condizioni esterne. Come è possibile mantenere il giusto livello di secchezza dell'aria immessa dai deumidificatori?

Precisione e velocità sono essenziali

Nella produzione di batterie, i sensori utilizzati per misurare l'umidità devono essere estremamente precisi: a un punto di rugiada di circa -70 °C, ci saranno solo 2,6 molecole di acqua in un milione di particelle d'aria.

I tamburi rotanti all'interno dei deumidificatori sono costituiti da due parti principali: 

• La sezione di essiccazione realizzata in materiale essiccante, che estrae l'umidità dall'aria 
• La sezione di rigenerazione, che spinge l'aria calda nella direzione opposta per rimuovere l'umidità dal materiale essiccante

In genere, i segmenti ruotano una volta ogni dieci minuti o più. Se il livello di umidità dell'aria in entrata è superiore al limite impostato, è necessario più calore per rimuovere le molecole d'acqua. Se il livello di umidità è invece inferiore al limite impostato, serve meno calore. 

La tecnologia dei sensori utilizzata deve essere in grado di misurare le variazioni di umidità nell'arco di dieci minuti, altrimenti si perderà l'opportunità di regolare il riscaldamento per quella rotazione. 

Per fare fronte a questa problematica, i sensori che sono troppo lenti a rilevare queste variazioni rapide  solitamente calcolano la media dei risultati di più letture per fornire una misurazione più accurata. Il problema di questo approccio è che l'essiccazione non può essere controllata in tempo reale. La mancanza di controllo sull'essiccazione porta a condizioni di umidità instabili e maggiori rischi per la sicurezza, generando anche un possibile impatto negativo sulla qualità del prodotto.

Controllo in tempo reale grazie a tempi di risposta rapidi

La tecnologia Vaisala è unica nel suo genere in quanto misura le variazioni di umidità durante una rotazione del tamburo e non solo tra le rotazioni. È quindi possibile controllare il processo in tempo reale per mantenere livelli di essiccazione ottimali in ogni fase di produzione ed evitare difetti del prodotto.

I tempi di risposta dei sensori sono più lenti quando l'aria è più secca e più rapidi quando i livelli di umidità sono più elevati. L'estrema secchezza richiesta nei deumidificatori degli impianti di produzione delle batterie rende difficile effettuare misurazioni sufficientemente rapide. Si rischia quindi di basarsi su valori di umidità falsamente elevati. 
Ciò potrebbe a sua volta portare a un'eccessiva essiccazione dell'aria e a uno spreco significativo di energia. 

Monitorando con precisione il punto di rugiada con una velocità di risposta che può essere fino a 20 volte più rapida rispetto ad alcuni prodotti della concorrenza, i sensori Vaisala contribuiscono a ottimizzare l'efficienza dei deumidificatori in modo che asciughino l'aria solo quanto necessario. Ciò riduce sia il consumo energetico che i costi operativi.

Oltre a un migliore controllo dell'umidità e dei costi, la possibilità di vedere l'intero segnale da una singola rotazione presenta un altro vantaggio. Confrontando i dati accurati di ogni ciclo, è possibile individuare piccole anomalie prima che si trasformino in problemi più grandi. Ciò favorisce la manutenzione predittiva e la manutenzione basata sulle condizioni, entrambe in grado di ridurre ulteriormente i costi operativi, nonché eventuali preoccupazioni causate da potenziali problemi di qualità del prodotto.

I sensori del punto di rugiada Vaisala sono ideali per i deumidificatori 

I sensori Vaisala sono particolarmente adatti alla misurazione dell'umidità nei deumidificatori grazie alla loro precisione e affidabilità, nonché per i tempi di risposta rapidi. 

Il trasmettitore del punto di rugiada in miniatura Vaisala DMT143 può misurare il punto di rugiada fino a una temperatura di -70 °C, che corrisponde a 2,6 molecole di acqua per milione di particelle di aria*. Il sensore restituisce rapidamente i risultati, consentendo di regolare l'essiccazione in tempo reale nel deumidificatore. 

Nei casi che richiedono una sensibilità ancora più alta, il trasmettitore del punto di rugiada Vaisala DMT152 può misurare il punto di rugiada fino a -80 °C (ovvero 0,5 parti per milione di acqua/per milione di particelle di aria). 

Entrambi i sensori sono compatti e integrabili nei deumidificatori. Grazie alla loro facilità di installazione, l'interruzione delle attività è minima, rendendo agevole l'esecuzione di aggiornamenti. Progettati per applicazioni industriali complesse, questi sensori ad alta resistenza richiedono una manutenzione minima. Tale livello di affidabilità è essenziale in ambienti come la produzione di batterie, dove un guasto del sensore potrebbe compromettere la qualità e la sicurezza della produzione.

Tra i prodotti adatti ai processi di produzione secondaria delle batterie vi sono anche la sonda di temperatura e del punto di rugiada Vaisala DRYCAP® DMP7, progettata per spazi ristretti e applicazioni a bassa umidità, e la sonda Vaisala DRYCAP® DMP8, pensata per le applicazioni industriali a bassa umidità.

Le sonde di temperatura del punto di rugiada DMP7 e DMP8 sono facili da installare all'interno di condotti di varie dimensioni, sono disponibili in lunghezze diverse con varie opzioni per il cavo e sono compatibili con la gamma Vaisala Indigo, una piattaforma di strumenti personalizzabile progettata per migliorare le misurazioni di processo.

Vuoi scoprire come Vaisala può migliorare l'efficienza e la qualità del tuo processo di produzione delle batterie? Contattaci.

* Il trasmettitore Vaisala DMT143 consente di misurare la temperatura del punto di gelo fino a -70 °C, che corrisponde a 2,6 µmol/mol o 2,6 ppm(v).
 ** Il trasmettitore Vaisala DMT152 consente di misurare la temperatura del punto di gelo fino a -80 °C, che corrisponde a 0,5 µmol/mol o 0,5 ppm(v).