Risparmio energetico con inverter nei gruppi frigoriferi

Proseguendo sulla scia del tema delle rinnovabili e del risparmio energetico, dall’ultima infografica Tempco pubblicata un paio di settimane fa, vorrei parlare di energy saving declinandolo sui diversi tipi di macchine termiche. Cominciando con i gruppi frigoriferi.

Ricordo quando sul mercato si iniziò a pensare di utilizzare gli inverter per regolare la velocità dei compressori nei gruppi frigoriferi. Inverter che già da tempo si impiegano inverter per regolare la velocità dei motori elettrici, modulando la potenza assorbita in base alle stagioni. E’ infatti chiaro che durante la stagione estiva, con le temperature ambientali più alte, un gruppo frigorifero deve assorbire la sua massima potenza per generare i livelli di freddo richiesti. Mentre in inverno si ha minore necessità di potenza, per una serie di ragioni, come la miglior efficienza del sistema di condensazione e il fatto che l’acqua arriva dal processo produttivo già a livelli di temperatura più bassi.

Lo studio nel tempo di sistemi per implementare il risparmio energetico nei gruppi frigoriferi è stato quindi mirato a regolare la velocità dei ventilatori sui condensatori impiegando motori EC, a controllo elettronico, tramite inverter. Ciò consente di regolare la velocità dei ventilatori in base alla temperature ambiente.

Lo stesso tipo di regolazione si pensava di poterlo applicare ai compressori. Per spiegare il perché facciamo un esempio pratico: nel dimensionare un gruppo frigorifero per regolare la temperatura di reattori farmaceutici, l’impianto deve essere ingegnerizzato per fornire la massima potenza necessaria per svolgere quella funzione di raffreddamento. Vi sarà però anche una serie di situazioni intermedie in cui non serve che la capacità frigorifera di progetto sia sfruttata al massimo, ma magari solo al 50% o al 30.

In passato si facevano per questo impianti multi-compressore, con compressori a gradini, andando a far funzionare tutti i compressori, o uno su quattro, o due su quattro. Soluzione che consente di lavorare con un buon risparmio energetico cercando di modulare la potenza, chiaramente a gradini. Ovvero, con un impianto a quattro compressori, possiamo avere una potenza al 100%, al 75, al 50, al 25 o allo 0%.

Altro miglioramento era installare dei serbatoi volano per accumulare acqua refrigerata, smorzando i carichi, le punte e gli avvallamenti nel diagramma del lavoro termico da svolgere. Regolazione ottima, ma che può essere ancora migliorata.

Il miglioramento sta nell’inverter, che permette di modulare la velocità del compressore in modo da avere l’erogazione della corretta quantità di energia nell’esatto momento in cui mi serve. Che rappresenta la condizione davvero perfetta. Ricordo quindi che i primi tentativi di installare inverter sui compressori fallirono, in quanto si trattava di compressori volumetrici a pistone, che quando venivano alimentati dall’inverter si bloccavano.

Il problema è stato superato con l’avvento dei compressori scroll, che quindi consentono l’uso con inverter. Compiendo un enorme passo avanti nel risparmio energetico applicato ai gruppi frigoriferi. Vi sono poi altre opzioni per implementare ulteriormente il risparmio energetico, come ad esempio usare inverter sulle pompe, regolando quindi la pressione, ma ne parleremo prossimamente.

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