Tempco ha nel suo portafoglio di applicazioni già numerose centraline di termoregolazione realizzate per soddisfare le specifiche esigenze del controllo delle temperature nello stampaggio di componenti in fibra di carbonio. Nello specifico, quella nella foto sotto è una centralina di termoregolazione che abbiamo fornito di recente a un’azienda in provincia di Bergamo, specializzata nella realizzazione di componenti in fibra di carbonio custom per vetture ad alte prestazioni, ma anche per altri utilizzi.

Diverse sono le applicazioni delle centraline TCU di Tempco per le applicazioni automotive, per cui supportiamo il cliente nella definizione del design e dell’ingegnerizzazione in ottica DFM (design for manufacturing), con l’obiettivo di raggiungere il perfetto equilibro e l’armonia su entrambi i fronti. Massimizzando la resa estetica e al contempo le prestazioni meccaniche e strutturali dei componenti.

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Si tratta di attività fondamentali per il futuro della mobilità sostenibile, da cui dipende lo sviluppo di tecnologie chiave per il futuro del comparto automotive. Ringraziamo quindi sentitamente Giacomo Silvagni, PhD Assistant Professor alla Alma Mater Studiorum – Università di Bologna, responsabile per questi progetti presso il Dipartimento dell’ateneo, che ci ha raccontato in dettaglio due delle attività di ricerca in corso.

La prima immagine, nello schema qui sotto, mostra la realizzazione di un banco di flussaggio per iniettori common rail diesel e GDI (Gasoline Direct Injection) benzina sperimentali, finalizzato alla caratterizzazione idraulica del sistema di iniezione e la realizzazione dei modelli orientati al controllo.

Come spiega quindi Giacomo Silvagni, i sistemi di iniezione ad alta pressione sono tipicamente utilizzati in strategie di controllo con iniettate multiple molto ravvicinate. Queste strategie generano effetti dinamici di onde di pressione e interazioni elettromagnetiche che inducono deviazioni rispetto al normale funzionamento dell’iniettore, causando squilibri di coppia erogata dal motore cilindro per cilindro con conseguenti riduzioni di efficienza e aumento di inquinanti. Grazie al banco di flussaggio, realizzato all’interno dei laboratori del Dipartimento di Ingegneria Industriale dell’Università di Bologna, è stato possibile realizzare campagne sperimentali ad hoc per caratterizzare sperimentalmente i sistemi di iniezioni testati, sia diesel (fino a 1.800 bar) che a benzina (fino a 700 bar), e sviluppare modelli fisici orientati al controllo finalizzati alla compensazione in tempo reale di questi fenomeni dinamici compatibili con le centraline di controllo motore di serie.

Per questa prima applicazione, la centralina di termoregolazione Tempco ha rappresentato un elemento centrale del sistema di test in quanto viene utilizzata per condizionare la temperatura del combustibile all’interno dei sistemi di iniezione. Grazie alla centralina di termoregolazione quindi è stato possibile avere un controllo puntuale sulla temperatura del fluido, fattore chiave per garantire la ripetibilità delle prove sperimentali, e contestualmente verificare così l’impatto di diverse temperature del combustibile sulla dinamica idraulica del sistema.

Le altre due immagini sotto sono invece relative allo studio per la conversione di un motore 1.3 multijet diesel al funzionamento con benzina ad accensione per compressione, finalizzato allo studio di modalità di combustioni ad alta efficienza

Lo studio di modalità di combustione innovative ad alta efficienza e basse emissioni inquinanti rientra nell’ottica di un continuo sviluppo di motori a combustione interna verso applicazioni con alta efficienza e basse emissioni inquinanti: le combustioni innovative, infatti, rappresentano ancora una delle soluzioni più promettenti anche considerando l’avvento di combustibili sintetici e sostenibili. Per verificare i benefici di queste tecnologie, all’interno dei laboratori del Dipartimento di Ingegneria Industriale dell’Università di Bologna è stato convertito un motore a combustione interna di piccola taglia 1.3 multijet, nato per il funzionamento ad accensione per compressione alimentato a diesel, al funzionamento GCI (Gasoline Compression Ignition). Questa attività ha permesso di verificare il beneficio di questa modalità di combustione sia in termini di efficienze che di inquinanti prodotti rispetto al tradizionale funzionamento diesel, replicando l’intero campo di funzionamento del motore mantenendo tutti i componenti interni al motore in configurazione stock di produzione, verificando così la piena applicabilità ad hardware di serie già presenti sul mercato.

La centralina di termoregolazione Tempco, come spiega ancora Silvagni, ha rappresentato un elemento centrale del sistema di test in quanto utilizzato per condizionare la temperatura dell’aria aspirata dal motore durante le fasi di avviamento. Grazie alla centralina di termoregolazione Tempco e all’utilizzo di uno scambiatore di calore aria-olio dedicato, è stato possibile aumentare la temperatura dell’aria aspirata dal motore prima dell’ingresso nella camera di combustione e promuovere così l’accensione spontanea della benzina. Il controllo puntuale realizzato dal sistema Tempco ha inoltre consentito di verificare l’impatto di diverse temperature dell’aria comburente sulla stabilità della combustione e delle prestazioni del motore in termini di coppia/potenza erogata e di inquinanti prodotti.

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Sempre per applicazioni farmaceutiche, abbiamo quindi di recente fornito tre centraline TREG per termoregolazione di fluidi siliconici per reattori smaltati. Si tratta sempre di una classica applicazione di termoregolazione monofluido, dotata di riscaldamento mediate resistenze elettriche e sezione di raffreddamento a bassa temperatura (-30° C) tramite scambiatori a piastre saldobrasati e valvole miscelatrici.

Il controllo delle rampe di temperatura è ottenuto tramite termoregolatori elettronici dedicati e tiristori (SCR), che permettono al cliente di pilotare le resistenze con potenza modulante. Le centraline lavorano infine con pompe speciali, con tecnologia a trascinamento magnetico e amplissimo range di temperatura compreso tra -30/+300° C.

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Gli scambiatori a piastre saldobrasati rappresentano la soluzione ideale in queste centrali grazie alla loro compattezza, elevata efficienza termica e totale assenza di manutenzione. Rispetto ai tradizionali scambiatori a fascio tubiero, offrono una serie di vantaggi concreti che li rendono particolarmente adatti per installazioni modulari, ad alta densità di potenza e in spazi ridotti.

La scelta Tempco
Nelle centrali idrauliche di potenza Tempco, gli scambiatori a piastre saldobrasati vengono dimensionati su misura in base alle condizioni operative del cliente:

• portate
• viscosità
• temperatura di lavoro
• potenza termica da dissipare

L’adozione di scambiatori in acciaio inox brasati in rame o nichel garantisce elevata resistenza alla corrosione e lunga durata, con prestazioni termiche costanti nel tempo. La compattezza e l’affidabilità ne fanno una scelta perfetta per sistemi ad alte prestazioni, dove ogni dettaglio conta per assicurare continuità operativa e risparmio energetico.

In sintesi, dunque, gli scambiatori a piastre saldobrasati permettono di massimizzare l’efficienza termica e ridurre gli ingombri, semplificando la manutenzione e migliorando l’affidabilità delle centrali idrauliche.

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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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Eccoci dunque alla fase finale, quella della formatura e raffreddamento, dove il cioccolato viene versato negli stampi e prende finalmente la sua forma.

Dopo il temperaggio, la massa viene raffreddata rapidamente per cristallizzarsi in modo uniforme e ottenere una consistenza ideale. Temperature basse e stabili, intorno ai 10-15° C, sono fondamentali per garantire che il cioccolato si solidifichi senza difetti, come bolle d’aria o superfici irregolari. Le centraline di termoregolazione assicurano anche in questa fase che il processo avvenga senza intoppi, evitando shock termici che potrebbero compromettere la qualità del prodotto. Inoltre, un raffreddamento ben gestito consente di accelerare i tempi di produzione e di ottimizzare l’efficienza della linea produttiva.

La magia del cioccolato si conclude con questa fase, lasciandoci con tavolette perfette, pronte per essere confezionate e gustate. Un lavoro di precisione che trasforma ogni pezzo in un capolavoro!

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Con una referenza tanto prestigiosa, Tempco è quindi molto orgogliosa di aver dato il proprio contributo per garantire le elevate performance delle auto Dallara, grazie alla fornitura di una centralina di termoregolazione TREG HE che viene impiegata per i banchi prova dei radiatori delle auto da competizione in Dallara Automobili. La centralina è nello specifico progettata per portare in temperatura un circuito di olio diatermico, operando in un intervallo di temperature compreso tra +30° C e + 180° C e trasferendo calore al fluido di prova mediante uno scambiatore di calore a piastre saldobrasato. Il range di portata del fluido di prova è compreso tra 5 e 80 l/min.

I banchi prova nel testing di questi componenti sono essenziali per simulare in laboratorio le stesse condizioni di pista cui saranno sottoposte le vetture durante le gare. La centralina di termoregolazione di Tempco è pertanto progettata con cura estrema per garantire la simulazione delle condizioni termiche in cui i radiatori delle supercar Dallara dovranno lavorare, regolando con precisione portate e temperature del fluido di prova con grande stabilità e ripetibilità (precisione di regolazione della temperatura ± 2° C) .

Dietro ogni radiatore testato, c’è dunque una centralina che lavora affinché ogni grado conti davvero nel determinare le massime performance delle auto da competizione di Dallara. Cuore del banco prova, la centralina TREG HE impiega resistenze a bassa potenza specifica, offrendo regolazione con controllo PID della temperatura con SCR proporzionali e logiche di sicurezza integrate. Una valvola modulante elettro-pneumatica consente di garantire la necessaria stabilità dello scambio termico anche a basse portate (5 l/min), mantenendo il corretto regime turbolento sullo scambiatore saldobrasato.

Il dimensionamento del sistema è stato infine studiato per mantenere sempre la massima efficienza nella regolazione della temperatura del fluido di prova, tenendo conto della forte variabilità di viscosità del fluido al variare della temperatura, unitamente alla necessità di contenere le perdite di carico.

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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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La TREG installata gestisce un range di temperatura compreso tra –5° C e +90° C, utilizzando acqua glicolata come monofluido termovettore. L’unità garantisce una potenza di 24 kW sia nella fase di riscaldamento che in raffreddamento, permettendo di modulare con estrema precisione le condizioni operative del doppio mantello del reattore, in funzione delle diverse fasi del processo di produzione dei farmaci.

L’esecuzione completamente in acciaio inox e il design compatto facilitano le operazioni di pulizia e manutenzione, assicurando la piena conformità ai requisiti di ambiente sterile richiesti in ambito farmaceutico.
 Ogni dettaglio, dalla componentistica alla gestione elettronica, è infine studiato per offrire affidabilità, ripetibilità e sicurezza nelle lavorazioni di laboratorio e nei piccoli lotti produttivi destinati alla ricerca di nuovi principi attivi.

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Per questo motivo da anni promuoviamo il Service Tempco, un programma di manutenzione periodica studiato su misura per le nostre unità di termoregolazione TREG, sistemi di raffreddamento, skid di termoregolazione e centraline custom.

Il service Tempco comprende nello specifico:

• check completo dei parametri di funzionamento;
• verifica delle prestazioni degli scambiatori;
• controllo pompe, valvole, tenute e sensori;
• analisi del fluido termovettore e suggerimento eventuale sostituzione;
• aggiornamento software e taratura regolatori;
• segnalazione preventiva di componenti da sostituire.

Il vantaggio per il cliente è quindi molto semplice: zero sorprese e massima continuità produttiva. La manutenzione programmata consente infatti di:

• evitare fermi improvvisi;
• mantenere i consumi energetici sotto controllo;
• prolungare la vita delle macchine;
• pianificare budget e fermate produttive;
• avere accesso prioritario al nostro supporto tecnico.

Il service, inoltre, è un’occasione per proporre upgrade o nuove soluzioni di efficienza energetica, come l’ottimizzazione dei cicli termici o l’introduzione di sistemi più performanti per il recupero di calore.

In Tempco non vediamo pertanto la manutenzione come un ‘costo’, ma come un investimento per garantire che le macchine lavorino esattamente come il primo giorno, unitamente all’opportunità di apportare continui miglioramenti e ottimizzazioni all’efficienza operativa dei sistemi di gestione termica e controllo della temperatura.

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