Volendo analizzare più nel dettaglio le ragioni di queste criticità, viene subito da pensare che, facile a dirsi, ha fatto davvero molto caldo. Ebbene sì, ma i gruppi frigoriferi e gli impianti di condizionamento servono proprio quando fa caldo. Il problema è che solitamente questi impianti di refrigerazione e condizionamento sono progettati prevedendo da progetto una temperatura ambiente di condensazione di circa 35° C. Durante quest’ultima estate, la temperatura è invece salita molto spesso sopra i 35° C, con picchi di 38°, 40° o anche 42° C e un tasso di umidità relativa molto elevato. Ciò ha portato a temperature di condensazione molto elevate e quindi a pressioni di condensazione altrettanto alte.

Macchine che non erano progettate per condizioni così ‘tropicali’, così estreme, hanno di conseguenza subito dei fermi, e si sono bloccate: gruppi frigoriferi e impianti di condizionamento bloccati, fermi macchina negli impianti di raffreddamento per la produzione industriale. Chiaramente, se in un impianto di condizionamento il sistema di raffreddamento va in blocco, c’è un disagio per le persone dovuto al caldo, ma ciò non comporta un grosso danno.

Quando invece ciò accade sui gruppi di refrigerazione industriale che servono processi produttivi industriali, il problema è molto più rilevante. Per tale motivo, su richiesta dei nostri clienti in Tempco stiamo infatti progettando sistemi di raffreddamento progettati su temperature ambiente più elevate. Stiamo quindi iniziando a dimensionare i gruppi frigoriferi destinati a temperature ambiente di progetto di 40° C, con l’obiettivo di garantire il corretto ed efficiente funzionamento in futuro. Se cioè si ripresenteranno stagioni estive così afose e calde, di sicuro questi gruppi frigoriferi potranno continuare a funzionare, garantendo la necessaria disponibilità per il processo asservito.

Se siete interessati ad approfondire questo argomento, contattate i nostri tecnici in Tempco.

L'articolo Estate torrida, misure in soccorso dei sistemi di raffreddamento in crisi proviene da Tempco Blog.

Il biogas è un prezioso alleato nella transizione energetica, e Tempco è molto attiva in questo comparto con un gran numero di referenze e impianti realizzati per contribuire allo sviluppo efficiente del settore del biogas in ottica green e di sostenibilità. Il biogas è difatti una fonte di energia rinnovabile, ottenuto dalla decomposizione anaerobica di biomasse, come rifiuti agricoli e alimentari, scarti industriali e reflui zootecnici. Il biogas rappresenta quindi un’importante fonte alternativa per la produzione di energia, che consente il recupero e la valorizzazione di materiali di scarto in ottica di economia circolare e al contempo la riduzione dei gas serra.

Come fonte di energia rinnovabile e green, il biogas può quindi essere utilizzato per generare elettricità, produrre calore o alimentare veicoli, riducendo la dipendenza dai combustibili fossili e contribuendo alla sicurezza energetica.

Nell’articolo sono descritte maggiormente in dettaglio alcune applicazioni pratiche di impianti e soluzioni per il trattamento del biogas realizzate da Tempco. In sostanza, il trattamento del biogas consiste nella deumidificazione del biogas stesso, passaggio essenziale per ridurre l’umidità presente nel gas e migliorarne la qualità affinché possa essere utilizzato in motori endotermici e nella produzione di energia. La tecnologia principalmente impiegata è quella della refrigerazione a compressione, tra le più diffuse ed efficaci allo scopo.

Il processo coinvolge diversi componenti chiave:

– Compressore: il biogas grezzo viene compresso per aumentarne la pressione e ridurre il volume.
– Scambiatore di raffreddamento e deumidificazione: il gas compresso viene raffreddato, causando la condensazione dell’umidità.
– Separatore di condensa: l’acqua condensata viene quindi separata dal gas deumidificato.

Infine, il biogas deumidificato può essere ulteriormente trattato per rimuovere impurità solide o liquide residue.

L'articolo Deumidificazione del biogas, Tempco nella Guida biomasse 2024 di EIOM proviene da Tempco Blog.

Anche nel 2023 abbiamo difatti avviato un discreto numero di impianti per biogas, tutti completi di chiller, scambiatore di calore e separatore di condensa.

Tutti gli impianti sono sempre in configurazione completa e vengono consegnati pronti per l’installazione. Di particolare interesse sono quindi le ultime applicazioni in ambito delle cartiere, con lo scopo di abbattere le emissioni inquinanti. Le cartiere presentano infatti un alto potenziale per la produzione di biogas e biometano, in quanto il ciclo produttivo di una cartiera genera una grande quantità di acque reflue ricche di COD (chemical oxygen demand) biodegradabili, che si prestano a essere trattati e valorizzati per produrre biogas.

L'articolo Chiller, scambiatori e separatori per trattamento del biogas proviene da Tempco Blog.

Diciamo innanzitutto allora che si tratta di un controllo, per cui occorre sapere alcuni dati: la temperatura di lavoro del chiller, che è la temperatura dell’acqua fredda che il chiller deve fornire e che verrà accumulata nel serbatoio. Quindi, la temperatura del fluido caldo che giunge dal processo, poi il volume complessivo dell’impianto e il volume del serbatoio come lo abbiamo stimato. Perché ci servono questi quattro dati?

Servono poiché con una formula semplice, che viene mostrata nel video e che riportiamo qui sopra, possiamo determinare se con il tipo di volume e di temperature coinvolte la temperatura che arriva al chiller sarà quella corretta di progetto. Ovvero, se la temperatura di ritorno al chiller non sarà troppo elevata. In quanto, come veniva spiegato nel precedente video, se una temperatura troppo elevata giunge al chiller, questo va in blocco. Salgono le temperature di evaporazione e la pressione di condensazione, mandando in blocco il chiller. Causando di conseguenza un incremento della temperatura che bloccherà l’intero processo produttivo.

L'articolo Formula per il calcolo del tank di accumulo nei gruppi frigoriferi proviene da Tempco Blog.

Per macchine termiche intendiamo quindi ad esempio un dry cooler, una torre evaporativa o un gruppo frigorifero. In questo caso, quattro sono infatti i dati che occorre conoscere per il corretto dimensionamento della macchina: il tipo di fluido da regolare e la sua portata; la sua temperatura in ingresso, ossia la temperatura a cui arriva dal processo; la temperatura in mandata, sarebbe a dire la temperatura richiesta in uscita dal processo; la temperatura di progetto ambientale.

Temperatura ambiente che nel caso di un gruppo frigorifero è la temperatura ambiente relativa alla condensazione, per un dry cooler sarà la temperatura dell’aria ambiente che andrà a raffreddare il fluido; e per una torre evaporativa sarà infine la temperatura di bulbo umido, parametro chiave per il ciclo di evaporazione.

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L'articolo Macchine termiche, la regola delle quattro dita proviene da Tempco Blog.

La CO2 in funzione di refrigerante naturale (R-744) è in particolare un interessante candidato per sostituire i tradizionali refrigeranti sintetici (CFC e HCFC), rispetto ai quali ha un potenziale di riduzione dell’ozono pari a zero e un valore GWP (global warming potential) pari circa a 1, molto inferiore ai prodotti tradizionali. La CO2 ha inoltre elevata efficienza di trasferimento termico, superiore ai refrigeranti sintetici, è stabile e non tossica. Deve però operare a livelli di pressione molto elevata, il che impone una progettazione degli impianti conforme a standard stringenti. Di contro, le ottime prestazioni di flusso consentono di ridurre le dimensioni dei compressori e del sistema nell’insieme, ottenendo sistemi molto più compatti.

La CO2 è inoltre naturalmente presente in natura come refrigerante a basso costo, ed è disponibile anche come prodotto di scarto di diversi processi industriali, offrendo un’ottima soluzione per il suo recupero e riciclaggio.

Una seconda importantissima applicazione degli scambiatori saldobrasati per alta temperatura sono quindi le celle a combustibile che impiegano idrogeno, un ottimo candidato a energia del futuro quale fonte alternativa ai combustibili fossili. Le celle a combustibile sono sistemi a zero emissioni che impiegano un processo elettrochimico per ottenere elettricità e calore dalla reazione di idrogeno e ossigeno, avendo come prodotto di scarto acqua. Un processo di generazione di energia quindi totalmente green e pulito.

Diverse sono le tecnologie di celle a combustibile ad oggi sviluppate, e gli scambiatori di calore hanno qui una varietà di impieghi, dal preriscaldamento dell’aria e del carburante, al raffreddamento della cella, alla gestione di umidità e condense, alla rigenerazione del combustibile e fino al recupero del calore prodotto. Tutte le applicazioni sono accomunate dalla resistenza degli scambiatori a temperature estremamente elevate, con inoltre elevata resistenza alla corrosione.
Negli schemi qui sotto è possibile vedere alcuni esempi applicativi degli scambiatori saldobrasati in diverse tecnologie di celle a combustibile, impiegate nelle micro grid, nella mobilità sostenibile e per la produzione di idrogeno.

Tra queste figurano le celle a combustibile a ossido solido (SOFC, Solid oxide fuel cells), dove lo scambiatore trova impiego per il preriscaldamento dell’aria e nel recupero del calore generato dalla reazione di ossidazione dell’idrogeno. Nelle celle a combustibile con membrana a scambio protonico (PEMFC, Proton-exchange membrane fuel cell), gli scambiatori trovano impiego per il recupero del calore nel riscaldamento dell’acqua che viene poi immessa nella rete idrica. Scambiatori saldobrasati provvedono anche al preriscaldamento dell’idrogeno e al recupero del calore in uscita dai fumi di scarico nei truck per rendere sostenibile il trasporto pesante. Infine, gli scambiatori saldobrasati vengono impiegati per il preriscaldamento dell’ammoniaca in un sistema cracker elettrico di ammoniaca, impiegato per la produzione di idrogeno da molecole di NH3.

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L'articolo Saldobrasati ad alta temperatura per l’industria dell’idrogeno e refrigerazione a CO2 proviene da Tempco Blog.

Il biogas è un combustibile naturale, ma per essere impiegato negli impianti di cogenerazione richiede allora uno speciale trattamento che provveda alla sua deumidificazione. Questo viene fatto con speciali sistemi composti da chiller e da scambiatori di calore a fascio tubiero, appositamente progettati per il tipo di applicazione, che raffreddano e deumidificano il biogas con una miscela di acqua glicolata molto fredda.

In pratica il biogas proveniente dai digestori entra nel sistema a temperature di circa 35-40° C, e deve essere portato a temperature di circa 4-5° C, per eliminare quanta più umidità possibile contenuta nel gas. Per ottenere questo raffreddamento si impiegano chiller a temperatura molto bassa, vicino al punto di congelamento, ovvero +1° C o +2° C.

All’uscita dello scambiatore si ottiene quindi del biogas con un grado di umidità relativa al 100%, ma con un contenuto assoluto di umidità estremamente basso. Vi sono poi solitamente installati all’uscita dello scambiatore dei separatori di condense, in sostanza delle grosse taniche dove le condense vengono raccolte. Inoltre ancora più a valle del sistema ci sono dei filtri, che provvedono a una ulteriore filtrazione del biogas, pronto quindi a essere immesso all’interno del motore.

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L'articolo Scambiatori a fascio tubiero nella deumidificazione del biogas proviene da Tempco Blog.

Avendo difatti incrementato la produzione dell’impianto pilota del 50%, l’azienda ci ha chiesto di poter aumentare la potenza con una soluzione che avesse caratteristiche simili, ma di metà potenza della prima.

Si tratta quindi di un impianto che impiega gruppi frigoriferi condensati ad aria, con capacità di raffreddamento a temperature fino a -30° C. Realizzazione completamente in acciaio inox e con speciale coibentazione per bassa temperatura. Sistema automatico per la regolazione della condensazione, onde garantire piena efficienza dell’impianto durante tutto l’anno, scongiurando rischi di fermi macchina indesiderati.

Abbiamo quindi accettato la sfida e completato la richiesta, pur restando entro i limiti imposti dalle attuali normative relative ai gas frigoriferi.

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L'articolo Raffreddamento quasi-criogenico nel pharma proviene da Tempco Blog.

Prendiamo il caso tipico di un reattore per produzione di un principio attivo farmaceutico. Partendo dalla temperatura ambiente, il prodotto va riscaldato e quindi mantenuto a una certa temperatura. Sarà poi necessario a un certo punto raffreddarlo, e poi magari nuovamente riscaldato e così via.

In genere vengono usati reattori incamiciati con semitubo o con camicia di scambio termico. Un fluido caldo o freddo viene fatto circolare all’interno della camicia, a seconda del livello di temperatura richiesto per il prodotto all’interno del reattore.

In passato, ma ancora oggi, a seconda del ciclo termico si faceva passare un fluido caldo all’interno della camicia per riscaldare, vapore o olio diatermico ad esempio. Quando poi si doveva raffreddare, si scaricava completamente il vapore e la condensa per poi far passare nella stessa camicia acqua refrigerata o acqua con antigelo. Tutte queste operazioni di riempimento e svuotamento richiedono naturalmente tempo, e possono rallentare la produttività. Inoltre, questa soluzione offre un controllo della temperatura solo relativamente preciso e accurato.

Negli anni si è quindi sviluppata la tecnologia monofluido. Questa impiega in pratica gli stessi fluidi come utility – vapore, olio diatermico, acqua calda, acqua refrigerata e acqua con antigelo -, che lavorano però su una batteria di scambiatori. All’interno degli scambiatori circola un unico fluido in grado di sopportare il range di temperatura richiesto dall’intero processo di termoregolazione.

Questo fluido viene quindi fatto circolare all’interno della camicia del reattore. I vantaggi sono evidenti: eliminazione dei tempi morti, dovuti alle operazioni di svuotamento e caricamento dei diversi fluidi, e soprattutto si evita il rischio di miscelazione dei fluidi in caso di errori in queste operazioni. Ovvero, avere acqua glicolata che finisce nella caldaia, o condensa che entra nel chiller, diluendo l’acqua con antigelo esponendo al rischio di congelamento.

Notevoli sono i vantaggi, cui chiaramente si accompagna qualche svantaggio. Si perde infatti qualcosa in termini di scambio termico, in quanto servono utilities a temperatura un poco più alta o più bassa del fluido che scorre nella camicia. Dal punto di vista operativo i vantaggi sono però tali da farne una soluzione largamente adottata. Infine, non c’è paragone sotto il profilo del controllo della temperatura che si riesce a ottenere: si può agire con valvole modulanti o con un sistema di valvole bypass o di regolazione che consente di avere un livello di controllo della temperatura estremamente fine.

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L'articolo Vantaggi e caratteristiche della termoregolazione monofluido proviene da Tempco Blog.

Lo scambiatore TCB3000A unisce molteplici brevetti ed è realizzato con piastre chevron in acciaio inossidabile e lamina di rame a elevata purezza, che consentono di ottenere notevole compattezza riducendo le dimensioni del 50% rispetto a soluzioni analoghe. La soluzione offre alta efficienza di scambio termico ed elevata resistenza alla corrosione.

Il design brevettato dello scambiatore TCB3000A unisce in una sola macchina un pre-cooler dell’aria, un separatore di condensa e un evaporatore, con ridotte perdite di carico e basso punto di rugiada.

Nel circuito di funzionamento dello scambiatore Serie A, il compressore comprime aria calda e umida all’interno del pre-cooler dello scambiatore 3-in-1, dove avviene lo scambio di calore con l’aria fredda trattata. L’aria umida raffreddata entra quindi nell’evaporatore, dove si raffredda ed elimina l’acqua per evaporazione. L’aria passa quindi nel separatore ad alta efficienza, che provvede alla separazione della condensa grazie alla forza centrifuga e alla gravità. L’esclusivo design senza mesh del separatore elimina problemi di formazione di ghiaccio o di intasamenti da olio, senza ricorso a filtri e allungando la vita utile. Infine, l’aria fredda e secca torna al pre-heater per essere riscaldata alla temperatura di lavoro.

L’esclusivo funzionamento 3-in-1 consente di impiegare direttamente l’aria esterna, garantendo un significativo risparmio energetico. La soluzione è infine immune da intasamento e facile da mantenere, ed è dotata di connettori con sistema brevettato di test delle perdite d’aria.

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L'articolo Novità prodotto, scambiatore saldobrasato 3-in-1 per essiccatori d’aria proviene da Tempco Blog.