Le Centraline di termoregolazione TREG (temperature control unit, TCU) in zona ATEX con pannello di controllo separato consentono di integrare l’unità TREG TCU con una serie di tecnologie di automazione, quali:

• Protocolli di comunicazione industriale: Modbus, Profinet, Ethernet/IP per interfacciarsi con altri sistemi aziendali.
• Supervisione via SCADA o Cloud per il monitoraggio da desktop o dispositivi mobili.
• Allarmi e notifiche in tempo reale per prevenire anomalie e interventi non pianificati.

Diversi sono quindi i vantaggi offerti dall’automazione remota delle unità TREG – Temperature control unit in ambienti ATEX con pannello separato in zona sicura:

• Maggiore sicurezza: nessuna necessità di operare direttamente in zona ATEX.
• Controllo più preciso: regolazioni in tempo reale con sistemi avanzati.
• Monitoraggio continuo: raccolta e analisi dei dati per ottimizzazione dei processi.
• Riduzione della manutenzione: meno componenti elettronici in zona a rischio = minori possibilità di guasti.
• Scalabilità: possibilità di gestire più unità ATEX con un unico quadro remoto.

La separazione tra unità di termoregolazione ATEX e quadro di controllo remoto rappresenta quindi una soluzione strategica per chi opera in ambienti a rischio esplosione. Questa architettura consente massima sicurezza, un monitoraggio efficiente e costante delle TCU, e una gestione completamente integrata nei sistemi di automazione industriale.

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In un post precedente, abbiamo esplorato le sfide e le soluzioni per la termoregolazione in ambienti ATEX, ponendo particolare attenzione alla progettazione di centraline sicure ed efficienti. Come anticipato, una delle strategie più efficaci per ottimizzare il controllo della temperatura in queste applicazioni è separare il quadro di comando dall’area a rischio, installandolo in una zona sicura. Questa configurazione offre numerosi vantaggi in termini di sicurezza, affidabilità e gestione operativa.

Approccio a doppia configurazione: Unità TCU ATEX + Controllo remoto
Per garantire un controllo ottimale della temperatura in zone a rischio esplosione, le centraline di termoregolazione TREG TCU (temperature control unit) vengono progettate molto spesso con due unità separate:

• Unità di termoregolazione TCU installata in area ATEX
• Quadro di comando remoto posizionato in zona sicura

Questa soluzione consente di eliminare la necessità di dispositivi elettronici complessi all’interno dell’area ATEX, riducendo il rischio di guasti e semplificando la manutenzione.

La soluzione con doppia configurazione include quindi alcuni componenti chiave:

1. Unità di termoregolazione – temperature control unit TCU in Zona ATEX
   L’unità installata in zona ATEX comprende tutti i componenti soggetti al processo di termoregolazione, progettati con protezioni idonee:
   • Scambiatori di calore e circuiti termici realizzati con materiali e configurazioni conformi agli standard ATEX.
   • Resistenze elettriche con protezione antideflagrante.
   • Sensori di temperatura (PT100, termocoppie) certificati a sicurezza intrinseca.
   • Attuatori e valvole con protezione Ex d o Ex i per il controllo del flusso termico.
   • Cablaggi speciali schermati e isolati per evitare surriscaldamenti e dispersioni.
2. Quadro di controllo in zona sicura
   Il cuore del sistema di termoregolazione è situato in una zona non a rischio, dove è possibile implementare un’elettronica avanzata senza vincoli ATEX:• PLC industriale per la gestione della temperatura con regolazione PID avanzata.
   • HMI touchscreen per il monitoraggio e la regolazione manuale dei parametri della TCU.
   • Data logging e reportistica per l’analisi delle performance termiche.
   • Gestione da remoto con connessione a sistemi SCADA o cloud.

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La certificazione CRN (Canadian Registration Number) è un codice univoco che viene rilasciato dalle autorità provinciali/territoriali canadesi, necessario per l’installazione e l’uso di apparecchiature a pressione, come caldaie, scambiatori di calore, recipienti a pressione e raccordi (raccordi, valvole, tubazioni) in Canada. La certificazione CRN è obbligatoria per le attrezzature che operano a pressioni superiori a 15 psig (1 bar circa) e, nel caso di Tempco, garantisce che il design e la progettazione dei nostri scambiatori saldobrasati rispetti gli standard di sicurezza canadesi.

Requisito di sicurezza fondamentale per l’importazione e l’installazione di componenti a pressione in Canada, questa nuova certificazione, unitamente a quella ASME, garantisce la conformità degli scambiatori saldobrasati di Tempco agli standard industriali canadesi. Nello specifico, il codice CRN è valido per installazione dei nostri scambiatori saldobrasati nelle province dell’Ontario (ON), Quebec (QC), British Columbia (BC), Alberta (AB) e Saskatchewan (SK).

Questa nuova certificazione per le installazioni nel mercato canadese si aggiunge così alle certificazioni che Tempco negli anni ha conseguito per le sue soluzioni di controllo termico e termoregolazione industriale, come la certificazione ATEX per operare in atmosfere a rischio esplosivo nei comparti chimico, petrolchimico e farmaceutico, e quelle per le nostre centraline di termoregolazione TREG che possono essere fornite con certificazioni UL per il mercato nordamericano e EAC per Russia e Paesi UEE (Unione Economica Eurasiatica).

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Il progetto punta a trasformare il trattamento dei rifiuti in un processo energetico avanzato: aumentare la produzione di biometano e, allo stesso tempo, convertire gli scarti non riciclabili in Syngas (miscela di gas che si ottiene dalla gassificazione di biomasse o rifiuti a base di carbonio), tramite processi termochimici come gassificazione e pirolisi.

Per questi processi la regolazione del calore è un elemento critico: il calore fornito al processo deve essere stabile, preciso e disponibile a temperature elevate. La centralina Tempco è quindi studiata per assicurare la necessaria termoregolazione con massimi livelli di sicurezza e continuità operativa dell’impianto.

La nostra TREG risponde esattamente a queste esigenze:

• Lavoro con olio diatermico ad alte temperature, garantendo la corretta decomposizione termica dei materiali.
• Esecuzione ATEX, fondamentale in ambienti con atmosfere potenzialmente esplosive.
• Controllo remoto, che permette la gestione dei parametri di processo a distanza, riducendo interventi in campo e aumentando la continuità operativa.

Dagli scarti al Syngas: un ciclo che si chiude
La perfetta integrazione della TREG nel progetto rappresenta dunque un esempio concreto di economia circolare applicata all’energia, in ottica green e di transizione energetica sostenibile:

• Gli scarti diventano risorsa: materiali che prima erano un costo di smaltimento oggi vengono trasformati in un gas ricco di energia.
• Il distretto diventa più autosufficiente, grazie a un processo che recupera valore da flussi considerati a fondo vita, realizzando i principi di circolarità.
• Minori emissioni e maggiore efficienza, perché la termoregolazione ad alta temperatura rende stabile e affidabile l’intero ciclo di conversione.

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Applicazioni Principali

1. Sintesi chimiche controllate:
   ◦ I processi di sintesi chimica richiedono condizioni termiche stabili per ottenere reazioni riproducibili, all’interno dei reattori
   ◦ Le centraline TREG garantiscono un controllo preciso sia nel riscaldamento che nel raffreddamento, riducendo i tempi di transizione termica
   ◦ Semplicità operativa con il sistema monofluido
2. Test di stabilità:
   ◦ I farmaci devono essere sottoposti a test rigorosi di stabilità a diverse temperature.
   ◦ la centralina TREG assicura una regolazione uniforme della temperatura per lunghi periodi, fondamentale per rispettare gli standard imposti.
3. Test su nuovi principi attivi:
   ◦ Nella ricerca di nuove molecole, le centraline TREG permettono di gestire test complessi che coinvolgono vari step termici.
   ◦ abbinando a una TREG un registratore di dati, è possibile monitorare a posteriori questi risultati con una analisi più efficace.

Vantaggi delle centraline TREG
• Precisione: controllo accurato della temperatura con tolleranze ridotte.
• Affidabilità: progettazione robusta per utilizzi intensivi.
• Conformità normativa CE PED ATEX

Le centraline di termoregolazione TREG rappresentando pertanto una risorsa strategica per i laboratori farmaceutici che mirano a garantire eccellenza nei processi di sviluppo e conformità normativa.

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Diverse sono quindi le sfide poste alla termoregolazione in ambiente ATEX
1. Atmosfere potenzialmente esplosive
◦ Polveri, gas e vapori infiammabili possono innescare esplosioni se combinati con scintille o surriscaldamenti.
2. Conformità alle normative
◦ Le centraline devono rispettare le direttive ATEX (2014/34/UE) e possedere certificazioni adeguate.
3. Protezione da sovratemperature e surriscaldamenti
◦ La progettazione deve evitare il rischio di hotspot o fonti di ignizione.

Gli elementi progettuali chiave in questo tipo di centraline per il controllo della temperatura riguardano una serie di elementi:
– Materiali e custodie sicure
• Strutture in acciaio inox o alluminio a tenuta stagna per evitare accumuli di polveri e gas, in ogni caso ‘certificati’.
– Sistemi di controllo a sicurezza intrinseca
• Elettronica e sensori progettati per operare in regime Ex ia (sicurezza intrinseca).
• Utilizzo di componenti certificati per ATEX Zona 1 o Zona 2.
– Componentistica antideflagrante
• Utilizzo di quadri elettrici ATEX certificati.
• Cablaggi e connessioni con guaine speciali e cavi antifiamma certificati.

Una centralina ATEX ben progettata per impiego in ambienti a rischio esplosivo offre dunque una serie di vantaggi:

• Sicurezza garantita: eliminazione dei rischi di innesco.
• Efficienza energetica: ottimizzazione del consumo e riduzione sprechi.
• Affidabilità operativa: continuità di funzionamento in ambienti critici.
• 
Conformità normativa: rispetto delle direttive ATEX e minori rischi legali.

In conclusione, la termoregolazione in ambiente ATEX è una sfida che richiede competenza e tecnologie specializzate. Un design accurato delle centraline non solo assicura la massima sicurezza, ma contribuisce anche a migliorare le prestazioni e la durata degli impianti industriali.

Sei pronto a ottimizzare il controllo della temperatura nei tuoi ambienti ATEX? Scopri le soluzioni Tempco per la termoregolazione industriale.

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A quella data, difatti, e a seguito della Brexit, la marcatura CE avrebbe dovuto lasciare il posto alla marcatura UKCA (UK Conformity Assessed), marchio di prodotto del Regno Unito per i prodotti immessi sul mercato in Gran Bretagna. Ora le due marcature potranno essere impiegate entrambe.

L’estensione a tempo indeterminato del riconoscimento della marcatura CE nel Regno Unito riguarda 18 categorie di prodotti regolate dal DBT, tra cui figurano anche i macchinari, le apparecchiature a pressione e quelle destinate ad ambienti ATEX, dunque anche centraline di termoregolazione, scambiatori di calore e soluzioni per gestione dell’energia termica, e ancora sistemi di misura e compatibilità elettromagnetica.

Il provvedimento rientra nell’ambito di un più ampio pacchetto di risoluzioni smart volte a semplificare gli oneri nelle attività commerciali e favorire la crescita dell’economia, tagliando tempi e costi per la commercializzazione di prodotti e attrezzature industriali sul mercato britannico, favorendo così anche i consumatori finali.

“Il Governo sta affrontando il problema delle complicazioni burocratiche, alleggerendo il carico per le attività commerciali, creando certezza per le imprese – ha dichiarato in proposito il Ministro degli Affari del Regno Unito, Kevin Hollinrake -. Abbiamo ascoltato il comparto industriale, e stiamo provvedendo in tal senso. Grazie all’estensione della marcatura CE in tutto il Regno Unito le aziende avranno modo di focalizzare il proprio tempo e le risorse finanziarie nella creazione di posti di lavoro e nel far crescere l’economia”.

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Diversi sono infatti gli accorgimenti nevessari negli scambiatori che vengono inseriti in processi dell’industria petrolchimica, per garantirne la resistenza dello scambiatore alle condizioni severe di lavoro:

• Cicli di verniciatura anticorrosione (C5 M…)
• Targhette in acciaio inox
• Connessioni linea in AISI 316
• Coefficienti di sicurezza termica aumentati (fouling factor adeguati)
• Punti di messa a terra
• Dichiarazioni di idoneità per installazione in area ATEX
• Certificazioni dei materiali

Tutte queste caratteristiche riguardano quindi sia la costruzione dello scambiatore, e la stessa scelta dei materiali, sia i calcoli di progettazione e tutta la documentazione a supporto, che che devono garantire la funzionalità e la conformità dello scambiatore alle condizioni impegnative dell’ambiente industriale di destinazione.

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Il concetto alla base di tutte queste applicazioni è però lo stesso, dovendo mantenere questi sistemi a una temperatura tale da consentire di preparare il prodotto contenuto all’interno mediante una serie di salite e discese della temperatura, ovvero cicli controllati di riscaldamento e raffreddamento.

Questi reattori sono incamiciati, e nella camicia di questi reattori si può quindi far scorrere un fluido caldo o freddo per riscaldare e raffreddare il prodotto all’interno. Una prima semplice soluzione è far passare ad esempio vapore e acqua fredda per assolvere al compito. Ciò comporta però la difficoltà di dover vuotare completamente la camicia a ogni cambio di fluido di lavoro, onde evitare possibili contaminazioni degli stessi, e far circolare completamente il nuovo fluido, con relativi tempi tecnici richiesti.

La soluzione migliore è allora ricorrere alla termoregolazione monofluido, che impiega un unico fluido che scorre continuamente all’interno della camicia, che viene di volta in volta portato alla temperatura necessaria per riscaldare o raffreddare il prodotto mediante scambiatori di calore e valvole di regolazione. In funzione quindi di un set-point di temperatura che viene impostato dalla produzione del cliente tramite un PLC, che si interfaccia con la centralina di termoregolazione, si aprono le valvole sullo scambiatore del vapore per riscaldare piuttosto che quelle sull’acqua fredda per raffreddare il fluido che continua a circolare.

Esistono naturalmente tanti sistemi e diversificati, ad esempio centraline con sezione di riscaldamento elettrica e raffreddamento ad acqua, centraline con più livelli di temperatura, riscaldamento a vapore, raffreddamento con acqua di torre o acqua gelida per raggiungere temperature molto basse. Si tratta insomma di centraline estremamente customizzate, anche in considerazione del fatto che spesso lavorano in ambienti safe, o con certificazione Atex, o ancora vengono installate negli Stati Uniti, per cui sono fornite con certificazione UL, o in Russia, dove è richiesta la certificazione EAC.

Resta però invariato il principio di funzionamento, ossia avere un unico fluido che continua a circolare sul reattore che viene riscaldato o raffreddato da fluidi utilities che vengono immessi nella centralina di termoregolazione. Il vantaggio offerto dal sistema monofluido è di avere una costante circolazione di fluido, nessuna contaminazione dei fluidi di lavoro e, infine, avere un ampio range di regolazione. Con una gestione molto precisa delle temperature e un controllo molto accurato sui set-point di temperatura, con tolleranze molto ristrette, grazie all’impiego di sistemi PID, valvole modulanti e sistemi di regolazione molto raffinati.

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Le centraline sono quindi asservite da 3 chiller condensati ad aria, che lavorano a temperature fino a -15° C. Le speciali TREG sono complete di quadro di comando e controllo. Le resistenze di riscaldamento vengono comandate tramite relè statici e sono dotate di pannello remoto per consentire il controllo da parte dell’operatore sul campo.

Le centraline sono state progettate per installazione negli Stati Uniti, per cui hanno la peculiarità di essere equipaggiate con componentistica completamente conforme a normative UL. Il cliente ci ha contattati in virtù della nostra specializzazione su questa tipologia di soluzione, di cui contiamo già una trentina di macchine installate presso un altro cliente in Italia.

La nuova commessa per applicazione su reattori in processo chimico è quindi un esempio della capacità di Tempco di personalizzare in maniera flessibile le centraline di termoregolazione in base a specifiche esigenze di processo e installazione. Nella fattispecie, le tre centraline per installazione negli USA hanno pertanto la parte di piping completamente realizzata con tubi e materiali conformi alle normative ASME, con saldatura GTAW, qualifiche saldatori, WPS e qualifiche di procedimento emesse in accordo ad ASME Section IX. Il vaso di espansione e le valvole di sicurezza sono realizzati secondo ASME VIII – U STAMP.

A seguito di quest’ordine, lo stesso cliente ci ha quindi commissionato una nuova macchina, in questo caso conforme a normativa Atex e per uno speciale progetto per pharma per la produzione di un solvente comunemente impiegato come ingrediente in cosmetica.

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