I ventilatori trovano ampio utilizzo nei sistemi di controllo della temperatura, raffreddamento e termoregolazione nell’industria di processo realizzati da Tempco. Il regolamento definisce un ventilatore come un dispositivo costituito almeno da tre componenti: statore, rotore e motore. Il ventilatore deve quindi raggiungere l’efficienza minima richiesta nel suo punto di lavoro ottimale, laddove l’efficienza viene calcolata come rapporto tra la prestazione aeraulica e la potenza elettrica utilizzata.

Il nuovo Regolamento sugli elettroventilatori richiede altresì maggiori informazioni sui carichi parziali e specifica anche obblighi di documentazione a carico del produttore/distributore/utente, includendo oltre all’efficienza anche informazioni sulla riparabilità. La normativa in tal mondo intende favorire lo sviluppo dell’economia circolare tramite la disponibilità di pezzi di ricambio.

I nuovi requisiti, che inaspriscono i requisiti di efficienza energetica per i ventilatori rispetto a quanto stabilito dal precedente regolamento sulla progettazione ecocompatibile, permetteranno dunque una ulteriore riduzione del consumo energetico negli impianti industriali per controllo della temperatura e raffreddamento. Portando un risparmio che negli elettroventilatori può essere ulteriormente incrementato grazie all’utilizzo di inverter che consentono di regolare la velocità e quindi il volume dell’aria in base alle reali esigenze di processo.

I ventilatori che rispettano i limiti minimi di efficienza imposti dalla normativa si potranno riconoscere in quanto avranno etichettatura CE che ne attesta la conformità. Solo i ventilatori conformi alla normativa CE potranno quindi essere immessi sul mercato europeo, a prescindere dal fatto che siano prodotti nell’UE o importati da Paesi extra UE.

E’ infine previsto un periodo di transizione fino al 24 luglio 2027 per adeguarsi ai nuovi requisiti di efficienza e ai requisiti di documentazione estesi imposti dalla normativa per i ventilatori installati in altri prodotti, i cosiddetti ventilatori incorporati.

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In Tempco realizziamo sistemi completi di raffreddamento che uniscono in un’unica soluzione tutti i componenti necessari per smaltire il calore prodotto dal motore e dall’aria di sovralimentazione, offrendo il vantaggio di una progettazione integrata.
 Questo approccio assicura compatibilità idraulica, semplicità di installazione e un funzionamento efficiente e coordinato di tutte le parti.

Il sistema di raffreddamento integrato per gruppi elettrogeni di emergenza è composto da:

• HX1 – Scambiatore jacket water, dedicato al circuito principale del motore.
• HX2 – Scambiatore aria di sovralimentazione, per mantenere la temperatura ottimale dell’aria in aspirazione.
• P1/P2 – Gruppo di pompaggio, realizzato su skid completo di pompe, valvole, strumenti e quadro elettrico di comando.
• RAD – Elettroradiatore remoto, installato in posizione ottimale per la ventilazione e la dissipazione del calore.
• VEXP – Vaso di espansione, equipaggiato con tappo radiatore, livello visivo e livellostato di minimo livello, fornito per montaggio a cura del cliente in base alla configurazione impiantistica.

L’architettura del sistema può essere rappresentata come nell’immagine qui sotto:

La combinazione dei due circuiti del jacket water e di raffreddamento dell’aria di sovralimentazione consente di mantenere costante la temperatura di esercizio del motore, migliorando l’efficienza e riducendo i tempi di avviamento in emergenza.

Rispetto alle soluzioni tradizionali, dove i componenti vengono forniti separatamente, il sistema Tempco garantisce una gestione semplificata dell’impianto, con dimensionamento e integrazione studiati caso per caso sulle specifiche del motore e sulle condizioni ambientali di installazione.

Questo approccio ingegneristico unisce modularità, affidabilità e prontezza operativa, assicurando ai gruppi elettrogeni di emergenza un raffreddamento stabile e performante, sempre pronto a entrare in azione quando serve davvero.

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Gli scambiatori ad aria – o dry cooler – sono spesso visti come apparecchi ‘semplici’: una batteria alettata con dei ventilatori che garantiscono lo smaltimento termico.
 In realtà, quando ci si avvicina alle esigenze reali degli impianti, emergono subito richieste che rendono questi sistemi tutt’altro che standard.

Un tema centrale è proprio quello delle normative elettriche e di ventilazione, che variano a seconda del settore e dell’area geografica di destinazione:

• ambienti con rischio di esplosione, che richiedono ventilatori ATEX;
• applicazioni soggette a normative IN METRO, in ambito internazionale;
• richieste di conformità UL, necessarie per i mercati nordamericani.

Sono tutte situazioni in cui il dry cooler non può più essere considerato un prodotto a catalogo, ma un progetto su misura, studiato sulle condizioni specifiche del cliente e del processo.

La versatilità di Tempco sta proprio qui: un approccio flessibile, che ci consente di integrare ventilatori e motori speciali, rispettando normative diverse e garantendo la massima sicurezza operativa. Perché dietro a quello che sembra ‘solo un ventilatore’, in realtà c’è la chiave per far lavorare un intero impianto in modo sicuro, affidabile e conforme alle normative di settore.

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Le foto scattate prima della sostituzione mostrano infatti molto chiaramente lo stato di grave corrosione delle alette del pacco di scambio dei radiatori.

Abbiamo dunque provveduto alla sostituzione dei radiatori provvedendo al contempo a un revamping dell’impianto, installando batterie di scambio con speciale trattamento ELECTROFIN. Il trattamento ElectroFin è uno speciale rivestimento protettivo anti-corrosione che viene applicato per elettrodeposizione, che assicura la corretta protezione del pacco alettato dagli agenti aggressivi cui gli impianti e le attrezzature sono esposte nelle installazioni in ambiente salino/marino.

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I radiatori impiegano ventilatori prementi, per via delle elevate temperature dell’aria in uscita, trattandosi infatti di radiatori che vanno a dissipare le grandi quantità di calore generato da motori endotermici. Vista la location dell’installazione, la protezione del pacco di scambio è stata garantita con trattamento electrofin per ambienti aggressivi, salino/marino.

L’installazione comprende:

– n. 3 radiatori da 700 kw ciascuno
– 12 ventilatori per ciascun radiatore
– vasi di espansioni forniti a completamento, equipaggiati di quadro elettrico di comando

Per la spedizione, le apparecchiature sono state imballate in cassa via mare e con sacco barriera. Il completamento della commessa, dal progetto alla fornitura, ha richiesto nel suo insieme 10 mesi, e i risultati sono stati di grande soddisfazione per l’utilizzatore finale.

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Ogni cooler viene fornito al cliente completo di quadro di comando e relativa pompa di circolazione dell’acqua. Al fine di garantire la continuità operativa, il dimensionamento del sistema è ridondato, con almeno il 50% di ventole in più rispetto a quanto richiesto in condizioni normali di operatività dell’impianto produttivo.

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Questi sistemi vengono impiegati quando serve acqua raffreddata all’interno di un processo industriale con temperature al di sopra dei 30-35° C. Livelli di temperatura per cui è possibile evitare il ricordo a un sistema di refrigerazione, eliminando quindi già il consumo energetico legato ai compressori e le complicazioni del circuito frigorifero, dell’impiego di freon e così via.

Adottando quindi free cooler, o dry cooler, e torri di raffreddamento, il risparmio energetico può essere implementato utilizzando ventilatori con motori EC, ovvero a controllo elettronico, che impiegano inverter. In questi sistemi avviene infatti che una sonda rileva la temperatura dell’acqua, e in base al set point impostato si va a regolare la potenza necessaria per dissipare la giusta quantità di energia per il livello di raffreddamento richiesto.

In passato il costo di motori EC e inverter era ancora molto elevato per giustificarne l’investimento in queste tecnologie. Si era pertanto soliti fare ricorso a soluzioni alternative di risparmio energetico, con installazioni multi ventilatore che veniva azionati a gradini, parzializzando il numero di ventilatori funzionanti limitando il consumo energetico in base alla richiesta effettiva.

Oggi i costi dei motori a controllo elettrico consentono invece ritorni dell’investimento molto interessanti. La soluzione è infatti sempre più frequentemente adottata dai clienti, che la abbracciano con soddisfazione in quanto consente non solo di ottenere effettivi risparmi energetici, ma anche una riduzione dei costi di manutenzione. E’ infatti evidente che l’usura di un ventilatore che funziona a velocità ridotta per sei o nove mesi l’anno sarà molto minore di quella di un ventilatore che funziona al 100% della sua capacità.

La soluzione con motori EC e inverter è quindi molto matura oggi, e può essere ampiamente impiegata in applicazioni industriali ma anche di condizionamento, che devono lavorare per 365 giorni l’anno. Chiaramente se un impianto lavora solo in estate, il ritorno dell’investimento sarà probabilmente più lungo. Ma anche qui valutare l’opportunità può essere molto interessante, in quanto nelle ore notturne la temperatura scende, consentendo di rallentare la velocità dei ventilatori in quanto l’efficienza dello scambiatore è superiore e ci sarà pertanto minore necessità di aria.

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L'articolo Rinnovabili e energy saving con free cooler e torri evaporative proviene da Tempco Blog.

In particolare la compagnia realizzava moduli termici da abbinare a gruppi di produzione di energia per il raffreddamento di jacket e after cooler, radiatori, scambiatori di calore, moduli per raffreddamento motori e kit di raffreddamento remoto in situazione quasi di monopolio del mercato.

Già da qualche mese siamo quindi al lavoro in Tempco per sviluppare soluzioni simili a quelle fornite fino a poco tempo fa da Covrad, aprendoci alla possibilità di offrire sistemi per questo tipo di applicazione. I primi tre progetti sono già in fase di definizione, a uno stato avanzato di studio dell’ingegneria per ottimizzare la costruzione e la quotazione dei sistemi.

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L'articolo Raffreddamento after cooler di motori nel power generation proviene da Tempco Blog.

Si tratta di un range di temperatura dell’acqua particolare, in quanto non abbastanza basso da giustificare l’impiego di un gruppo frigorifero. L’applicazione richiede infatti la dissipazione di diverse centinaia di kW termici, per cui ciò comporterebbe innanzitutto costi di prima installazione molto importanti per il chiller, quindi potenza elettrica assorbita molto elevata, in particolare nella stagione più calda. Di contro, la temperatura richiesta non è troppo bassa per poter essere soddisfatta con una torre evaporativa, soprattutto nella stagione calda, pur con un consumo energetico nella fattispecie molto basso. Inoltre, trattandosi di un raffreddamento diretto del prodotto, l’acqua trattata con anti-alghe, anti batterici e anti calcare della torre sarebbe incompatibile con il prodotto siderurgico stesso, e quindi inutilizzabile.

Davanti al dubbio sul tipo di macchina da utilizzare, l’ideale sarebbe quindi avere una macchina con acqua in circuito chiuso, ma dovremmo utilizzare una torre evaporativa combinata con uno scambiatore di calore, e a maggior ragione avremmo acqua a una temperatura che non rispetta le esigenze del processo di raffreddamento.

La soluzione trovata è stata impiegare dei raffreddatori a circuito chiuso, o dry cooler, di tipo adiabatico. Si tratta di dry cooler con potenziamento adiabatico, che durante la stagione estiva utilizzano un sistema di nebulizzazione di acqua nell’aria che viene aspirata nel cooler dai ventilatori, creando una sorta di effetto ‘torre evaporativa’. La temperatura di riferimento è quindi quella di bulbo umido, avendo un minimo di evaporazione di acqua, ovvero un minimo consumo di acqua, e solo nelle ore più calde della giornata e nelle stagioni più calde. Questo consente di avere l’acqua alla temperatura di 25-28° C richiesta dal processo, per l’intero arco dell’anno, anche in estate, e senza avere acqua in circuito aperto a contatto con l’aria esterna.

Il nostro sistema consente in particolare un consumo molto ridotto di acqua, limitato ai mesi più caldi, e non va a sporcare né intasare lo scambiatore alettato. Questi sistemi offrono quindi efficienza molto spinta, consentendo di fare dei raffreddamenti con acqua a circuito chiuso a temperature che sono intermedie tra quelle di una torre evaporativa e di un chiller.

Ovviamente il sistema è stato implementato, come nostra abitudine nella progettazione di questo genere di impianti, con sistemi di inverter sui ventilatori. Infatti durante la stagione invernale, così come in primavera e autunno, con l’aria ambiente alle nostre latitudini non è difficile ottenere acqua di raffreddamento a 25° C, per cui non ha alcun senso far girare i ventilatori alla massima velocità. L’impiego di inverter porta quindi notevole risparmio energetico.

Da una proiezione fatta con il cliente, il consumo di acqua è limitato a un paio di mesi all’anno, molto probabilmente solo nelle ore più calde. Il cliente lavora inoltre su tre turni, quindi durante la notte si ha un minore utilizzo di acqua, se non addirittura azzerato, andando probabilmente anche in parzializzazione sulla velocità dei ventilatori.

Abbiamo infine implementato anche un sistema di monitoraggio da remoto, per verificare l’effettivo consumo di acqua e di energia assorbita dai ventilatori, in vista di una futura ottimizzazione dei processi in cui il cliente prevede di investire ulteriormente. I dati così raccolti portano doppio beneficio, a noi per la fase di progettazione e proposta, e per il cliente, che può così avere piena trasparenza e consapevolezza delle sue esigenze sotto il profilo termico ed energetico. Potendo altresì fare una valutazione del bilancio energetico e quindi dei risparmi in kW che riusciamo a ottenere.

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L'articolo Raffreddamento adiabatico nella trafilatura dell’acciaio proviene da Tempco Blog.

L’installazione di ventilatori elettronici con motore EC e rotore esterno ha portato importanti benefici innanzitutto a livello di una minore potenza assorbita, con un risparmio nel consumo annuo pari a 138.970 kWh, quasi un terzo della potenza in precedenza assorbita dai motori AC.

A fronte di un costo di investimento iniziale superiore, l’installazione di motori EC porta quindi un secondo grande beneficio, in quanto questa tipologia di motori è esente da costi di manutenzione, costi che di contro in 10 anni di manutenzione sui motori AC sono stimati in 72.000 euro.

La sostituzione in retrofit dei motori AC con motori EC sulla totalità di banchi frigo, evaporatori e chiller in uso nel supermarket ha quindi portato a un risparmio stimabile in 21.527 euro l’anno.

Nel caso specifico, considerando un costo energia pari a 0,11 €/kWh, per la totalità del parco installato si ottiene il seguente confronto:

Totale spese motori AC in 10 anni:
– 12.800 € investimento
– 72.000 € manutenzione
– 381.568 € costi funzionamento

Somma totale sui 10 anni: 466,368 € – spesa annuale pari a 46.637 €

Totale spese motori EC in 10 anni:
– 22.400 € investimento
– 228.701 € costi funzionamento

Somma totale sui 10 anni: 251.101 € – spesa annuale pari a 25.110 €

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