Nella produzione industriale, l’energia termica è una presenza quasi sempre imprescindibile. Molti processi produttivi infatti utilizzano il calore per svariate lavorazioni alimentari, industriali, del tessile, del vetro e della ceramica, della chimica e della petrolchimica, della metallurgia.
Molti di questi processi hanno come residuo di lavorazione, oltre che parte dei materiali lavorati, anche molta energia termica che viene persa a valle dei processi produttivi. Questa energia prende il nome di cascame di calore, o cascame termico (waste heat, in inglese) e si presenta in varie forme: dai fumi di combustione di un forno, o di un motore a combustione interna, dagli scarichi di una turbina o di un cogeneratore, da vapore in uscita da un impianto di trattamento termico o di essicazione, ecc.
Nelle stesse realtà produttive, all’interno dell’intero processo, ma in un diverso punto della catena di produzione, vi potrebbe anche essere necessità di un sistema di raffreddamento, che anch’esso necessita di energia, ma in questo caso con segno negativo, cioè una richiesta di raffreddamento termico.
E’ in questo contesto che diventa particolarmente interessante l’utilizzo di un’apparecchiatura in grado di utilizzare i cascami termici di un processo per generare dell’energia frigorifera, senza aggravi di consumi energetici, recuperando vantaggiosamente il calore altrimenti disperso.
I cascami a media ed alta temperatura sono la forma più “pregiata” dei cascami in quanto possono essere sfruttati sia direttamente che per alimentare altre apparecchiature, come cogeneratori (per la produzione di energia elettrica e calore) e assorbitori (per la produzione di energia frigorifera). Il calore a bassa temperatura può invece essere utilizzato sottoforma di aria o acqua calda per il riscaldamento o il pre-riscaldo di altri processi produttivi che richiedono, appunto basse temperature.
Gli elementi base per la realizzazione di un impianto di produzione del freddo che utilizza cascami termici, si possono sintetizzare in:
L’unica energia da aggiungere in questo processo, è quella elettrica per il funzionamento degli organi ausiliari, tipicamente pompe di circolazione e ventilatori.
La produzione del freddo con un assorbitore Power Fluid ROBUR è possibile grazie alle peculiari caratteristiche di questa unità, che utilizza al meglio il calore proveniente da un processo tecnologico. Il suo funzionamento interno è riassunto nello schema di seguito.
Il ciclo termodinamico, che prevede l’utilizzo di una soluzione di acqua e ammoniaca racchiusa in un circuito totalmente ermetico (e non soggetto a ripristino, rabbocchi o sostituzione) è attivato dal calore del cascame, che riscalda il generatore per mezzo di una serpentina, nella quale circola olio diatermico o acqua calda pressurizzata.
La condensazione avviene in aria, quindi senza l’ausilio né la necessità di una torre evaporativa (evitando quindi la realizzazione del relativo circuito idraulico e dispositivi di controllo e regolazione).
In questo modo, queste unità sono in grado di produrre acqua fredda per condizionare ambienti, raffreddare processi produttivi o anche per la conservazione alimentare, potendo produrre acqua fredda o gelida fino a -10°C (dieci gradi sotto zero).
In ogni realtà produttiva che prevede un cascame di calore sopra i 200°C e la necessità di energia frigorifera per il processo tecnologico: metallurgica, chimica, del vetro e del cemento, agro-alimentare, lattiero-casearia, l’utilizzo di unità Power Fluid potrebbe risultare molto vantaggioso in termini di risparmio energetico, offrendo la possibilità di ottimizzare la catena di produzione e l’efficienza dell’intero processo produttivo.
Queste unità hanno caratteristiche particolarmente vantaggiose per gli usi tecnologici, in quanto:
Prima di procedere ad una valutazione dettagliata dalla soluzione, è opportuno preliminarmente verificare i seguenti punti: