Riscaldamento industriale: i parametri da tenere in considerazione

Fabbriche, magazzini, impianti: quando si tratta di scegliere il giusto sistema di riscaldamento/​condizionamento ​​nei grandi spazi, come gli ambienti industriali, bisogna considerare che saranno necessari volumi d’aria maggiori rispetto a un appartamento o una casa e che la temperatura dovrà essere regolata in modo efficiente anche in condizioni critiche o difficili.

L’obiettivo di tali impianti, infatti, non è solo​ quello di​ garantire al personale di operare al meglio, in tutte le stagioni, ma anche quello di ridurre il rischio di fermi o guasti ​ai macchinari produttivi ​​, ​e ​al​la qualità delle merci/prodotti​ che potrebbe alterarsi per la temperatura​​.​ 

In generale, che si tratti di un capannone, un’officina o un magazzino, la temperatura ideale dovrebbe essere compresa tra i 18 e i 20° in inverno e tra i 26-28° in estate. 

Per questi spazi è necessario utilizzare impianti di ​climatizzazione ​​     ​più potenti e più efficienti. 

Tra le soluzioni più adatte ai contesti industriali vi sono: 

• le pompe di calore, e in particolare quelle ibride, ovvero quelle che sfruttano contemporaneamente il gas e l’elettricità; 

• i sistemi integrati di riscaldamento/condizionamento. 

Non esiste però una soluzione unica che sia la migliore per tutti gli ambienti. La scelta deve essere personalizzata in base alle specifiche esigenze dell'impianto, bilanciando efficienza energetica, costi e sostenibilità e valutando una serie di parametri quali: 

• Potenza termica utile; 

• Energy Efficiency Ratio (EER); 

• Coefficiente di Prestazione (COP); 

• Gas Utilization Efficiency (GUE). 

Potenza termica utile della pompa di calore: cos’è e come si calcola 

La potenza termica utile di una pompa di calore è una misura fondamentale per comprendere l'efficienza e la capacità di riscaldamento dell'apparecchio. Rappresenta la quantità di calore che la pompa​ di calore​ è in grado di fornire all'ambiente da riscaldare. 

La capacità di raffreddamento di un sistema di climatizzazione o di refrigerazione, invece, è una misura della quantità di calore che il sistema può rimuovere da uno spazio in un'ora. Questa capacità è espressa in BTU (British Thermal Units): 1 BTU è l'energia necessaria per aumentare la temperatura di una libbra d'acqua di un grado Fahrenheit. 

In un contesto industriale, la capacità di raffreddamento espressa in BTU è fondamentale per diversi motivi: 

1. Dimensione dello spazio: il sistema di raffreddamento o climatizzazione deve essere adeguato alle necessità dell'ambiente;
2. Efficienza energetica: conoscere la capacità di raffreddamento permette di ottimizzare il consumo energetico, consentendo all’impianto di lavorare in modo più efficiente, riducendo i costi operativi e l'impatto ambientale;
3. Controllo della temperatura: in molti processi industriali (per esempio nelle industrie alimentari, farmaceutiche e chimiche), il controllo esatto della temperatura è cruciale per la qualità del prodotto e la sicurezza dei processi;
4. Manutenzione e affidabilità: con una capacità di raffreddamento adeguata, le attrezzature tendono a funzionare in modo più affidabile e durano più a lungo.

Calcolo del BTU per applicazioni industriali 

Per calcolare il BTU necessario in un'applicazione industriale è essenziale quindi considerare: 

1. la dimensione dell'area da raffreddare; 

1. il carico termico, ovvero il calore generato dai macchinari, dall'illuminazione, e dalle persone presenti; 

1. la temperatura desiderata; 

1. la durata del funzionamento. 

Il calcolo dei BTU è semplice: si moltiplica il volume (espresso in metri cubi) da raffrescare per un coefficiente pari a 85. 

A titolo indicativo, la tabella di seguito mostra i valori di BTU per metro quadrato che possono aiutare a determinare la capacità di raffreddamento necessaria per un ambiente. 

Questi valori sono approssimativi e possono variare a seconda delle condizioni specifiche dell'ambiente, come l'isolamento, l'esposizione al sole e il numero di apparecchiature presenti. 

EER: misurare l’efficienza energetica stagionale 

L'EER, o Energy Efficiency Ratio, è un indicatore dell'efficienza energetica di un sistema di climatizzazione o di raffreddamento. Esso misura il rapporto tra la capacità di raffreddamento (in BTU all'ora) e l'energia elettrica consumata (in Watt) dal sistema sotto specifiche condizioni standard. 

L’EER si calcola quindi dividendo la capacità di raffreddamento (espressa in BTU/h) per il consumo energetico (espresso in Watt). 

Si tratta di un parametro importante, perché indica quanto efficacemente un sistema di raffreddamento utilizza l'energia per rimuovere il calore. Più è alto il valore EER, maggiore è l’efficienza energetica e quindi minore è il consumo di elettricità per raggiungere la temperatura desiderata. 

Ad esempio, se due condizionatori hanno una capacità di raffreddamento di 10.000 BTU/h, ma uno ha un EER di 10 e l'altro un EER di 8, il primo utilizzerà 1.000 watt mentre il secondo utilizzerà 1.250 watt. 

Questo è particolarmente rilevante in applicazioni commerciali e industriali, dove i sistemi di raffreddamento sono in funzione per molte ore al giorno. 

Un minore consumo di energia significa anche una riduzione delle emissioni di gas serra, e quindi un minore impatto ambientale. 

COP e GUE (Gas Utilization Efficiency): misurare l'efficienza e la sostenibilità

Altri due parametri importanti che misurano efficienza e sostenibilità di un sistema di riscaldamento industriale sono COP e GUE. 

Il Coefficiente di Prestazione (COP) è utilizzato per misurare l'efficienza dei sistemi di riscaldamento e raffreddamento, come pompe di calore elettriche, condizionatori d'aria e refrigeratori. Rappresenta il rapporto tra la quantità di calore fornito (o rimosso) e l'energia elettrica consumata, entrambi espressi in kW.  

Un COP più elevato indica una maggiore efficienza energetica, poiché il sistema riesce a fornire più calore (o raffreddamento) per unità di energia elettrica consumata. 

La Gas Utilization Efficiency (GUE) misura l'efficienza con cui un sistema di riscaldamento utilizza il gas combustibile per produrre calore. È un parametro rilevante per le caldaie e pompe di calore a gas. Il GUE è espresso in percentuale e rappresenta il rapporto tra il calore effettivamente utilizzato per il riscaldamento e l'energia contenuta nel gas combustibile utilizzato. 

Le soluzioni Robur per le industrie 

L’offerta Robur dedicata al riscaldamento e condizionamento per il settore industriale, artigianale e commerciale include e-NextPro e Robur Hybrid. Entrambe le soluzioni sono integrabili negli impianti preesistenti, senza la necessità di rivedere l’intera infrastruttura, con un evidente risparmio sui costi di installazione. 

e-NextPro 

e-NextPro è un sistema completamente integrato per riscaldare e condizionare grandi spazi industriali e commerciali, senza bisogno di circuito idraulico e senza rinunciare all’efficienza. 

Una soluzione perfetta per affrontare il contesto normativo: è sempre maggiore, infatti, nei siti industriali, la presenza di impianti fotovoltaici, obbligatori per i nuovi edifici. Il fotovoltaico, nella stagione estiva, è in grado di fornire molta energia elettrica rinnovabile. 

La tecnologia di e-NextPro, basata sul vettore elettrico, si integra alla perfezione con questa forma di energia. Il risultato è un’elevata efficienza e prestazioni ottimali, azzerando la spesa per il condizionamento nella stagione più calda. 

e-NextPro si compone di un’unità esterna ad espansione diretta e di una unità interna, di tipo pensile, dotata di ventilatore assiale. 

L’unità esterna è dotata di un ventilatore assiale di grande diametro e basso numero di giri, che la rende estremamente silenziosa: 38 dB(A) a 5 m di distanza. 

Anche l’unità interna è dotata di un ventilatore assiale a controllo elettronico (EC) per minimizzare l’impatto acustico all’interno dell’ambiente in cui è situata. 

Grazie alle sue performance, e-NextPro permette di accedere agli incentivi fiscali Conto Termico 2.0 e alla detrazione fiscale Ecobonus 65%, per interventi mirati a migliorare l'efficienza energetica e generare energia termica da fonti rinnovabili. 

Robur Hybrid 

Robur Hybrid è la nuova soluzione ibrida Robur che integra una o più pompe di calore ad assorbimento a gas con una pompa di calore elettrica: la soluzione più sostenibile per l’ambiente nell’epoca della transizione energetica. 

Robur Hybrid coniuga la massima efficienza nei servizi richiesti di riscaldamento e condizionamento grazie a: 

• tecnologia ibrida: pompe di calore ad assorbimento a gas e pompa di calore elettrica; 

• riduzione dei picchi di richiesta elettrica in inverno e in estate; 

• produzione di energia frigorifera da fotovoltaico (versione condizionamento); 

• utilizzo in priorità del vettore energetico più conveniente; 

• utilizzo di refrigeranti a basso impatto ambientale. 

Formato da un’unica centrale termo-frigorifera progettata per l’installazione esterna, il sistema Robur Hybrid evita onerosi costi di adeguamento della centrale termica e/o della canna fumaria. 

Le pompe di calore che costituiscono Robur Hybrid sono collegate idraulicamente ed elettricamente in fabbrica, e possono essere gestite dal sistema centralizzato di regolazione e controllo remoto. 

Riassumendo, Robur Hybrid garantisce: 

• massima efficienza complessiva nei servizi di riscaldamento e condizionamento; 

• miglior sfruttamento delle risorse, dando priorità all’unità più conveniente per ogni specifica utenza e applicazione; 

• ampio impiego di energie rinnovabili; 

• miglioramento dell’efficienza energetica degli edifici. 

In base ai modelli, la potenza termica di Robur Hybrid varia da 73 a 148 kW o da 76 a 159 kW.

Domande frequenti 

Come funziona un impianto di condizionamento industriale? 

Un impianto di condizionamento industriale funziona attraverso il ciclo di refrigerazione che coinvolge i seguenti componenti principali: un compressore, che aumenta la pressione del refrigerante e rilascia calore nel condensatore. Il refrigerante raffreddato passa attraverso la valvola di espansione, abbassando la sua pressione e temperatura. Nell'evaporatore, il refrigerante assorbe calore dall'aria interna, raffreddandola. I ventilatori distribuiscono l'aria condizionata nell'ambiente. Questo ciclo si ripete per mantenere la temperatura desiderata. 

Come condizionare un capannone industriale? 

Per condizionare un capannone industriale, è necessario valutarne le dimensioni e le esigenze specifiche e adottare il sistema che si dimostra migliore rispetto a tali esigenze in termini di efficienza, costi, sostenibilità, benessere e comfort. 

Cosa si intende con il termine climatizzazione? 

La climatizzazione è il processo di controllo e mantenimento delle condizioni ambientali interne, come temperatura, umidità e qualità dell'aria, per garantire comfort e benessere alle persone od ottimizzare le condizioni per specifiche attività. Include riscaldamento, raffrescamento, ventilazione e purificazione dell'aria.