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Scambiatori PCHE per il mercato della transizione energetica

MicroChannel Devices, partner di Tempco per i progetti con scambiatori di calore PCHE a circuito stampato, è stata ospite a inizio settembre del Festival del Cinema di Venezia, dove il CEO Alessandro Vaiarelli ha parlato del percorso che ha portato alla nascita dell’azienda. Portando un virtuoso esempio di narrazione della sostenibilità nel contesto dell’evento ‘Transizione energetica e digitale verso città intelligenti e sostenibili’.

Quello della transizione green e dell’efficienza nell’utilizzo dell’energia è infatti un tema chiave e fondante alla base della proposta tecnologica di MicroChannel Devices, che fa dell’azienda una realtà ‘iconica’ del cambiamento in corso verso paradigmi di innovazione sostenibile per il futuro di tutti, aziende, manifatturiero e comunità.

Come spiega il CEO Variarelli, MicroChannel Devices è una PMI innovativa nata nel 2020 come spin-off ed evoluzione dell’azienda di famiglia STV, mettendo a valore un know-how e un’esperienza costruiti in 60 anni di attività nei settori automotive ed elettronica. Vaiarelli illustra quindi molto lucidamente come le imprese italiane possano rigenerarsi investendo in innovazione, che nel caso di MicroChannel Devices ha significato specializzarsi nello sviluppo e produzione di dispositivi microcanalizzati che trovano ottimale applicazione nel mercato della transizione energetica.

Nello specifico, anche grazie alla preziosa sinergia e collaborazione con Tempco, l’azienda realizza scambiatori di calore PCHE (printed circuit heat exchangers), realizzati mediante tecnologie innovative come il diffusion bonding (saldatura allo stato solido, in italiano), che consente di ottenere un pacco di scambio termico a elevatissima resistenza strutturale, e al processo di incisione delle piastre a microcanali chiamato chemical etching, una tecnica di fotoincisione chimica simile a quella impiegata in elettronica per la produzione dei chip. Questa procedura in particolare permette di realizzare circuiti di scambio termico a elevatissima efficienza di scambio, con layout altamente personalizzati e la possibilità di costruire gli scambiatori anche in modalità multi-stream.

Le caratteristiche che si ottengono in questi innovativi scambiatori ne fanno la soluzione tecnologica ideale per tutte le nuove applicazioni nella filiera dell’idrogeno, nell’energia nucleare con Small Modular Reactor di quarta generazione, ma anche per cold plate nel raffreddamento a liquido direct-to-chip per i data center che serviranno le future applicazioni dell’intelligenza artificiale, così come nel comparto dell’oil & gas e delle applicazioni LNG.

Chiller a -20°C per termoregolazione di reattori custom nel settore farmaceutico

Tempco ha concluso da poco un progetto che ci rende particolarmente orgogliosi: abbiamo infatti recentemente consegnato e avviato con successo due chiller da 120 kW ciascuno, condensati ad acqua, destinati a una primaria industria farmaceutica.

Queste macchine operano a -20°C, garantendo la termostatazione dei reattori impiegati nei processi di produzione dei principi attivi. Un’applicazione critica, che richiede affidabilità, precisione e continuità operativa.

Il progetto è stato completato in tempi record: 4 mesi dalla conferma d’ordine alla consegna, con messa in servizio che è avvenuta senza alcuna difficoltà. Un risultato che conferma ancora una volta l’impegno del team Tempco nel supportare l’industria farmaceutica con soluzioni su misura, efficienti e affidabili.

L’immagine mostra un tipico reattore nell’industria farmaceutica, per cui Tempco ha realizzato due chiller a -20° C per la produzione di principi attivi

 

IPE, nuovo sito web nei servizi e tecnologie di termoregolazione

Tempco ha il grande piacere di presentare il nuovo sito di IPE, società di Pedrengo (provincia di Bergamo) con cui Tempco vanta una collaborazione di lunga data, iniziata oltre 20 anni fa. I.P.E. Assistenza Service è un’azienda che si occupa della produzione e realizzazione di impianti di termoregolazione, fornendo componenti e tecnologie di ultima generazione quali pompe centrifughe e periferiche, scambiatori di calore a piastre, a fascio tubiero e alettati, riscaldatori elettrici e una varietà di strumenti per il controllo e la regolazione della temperatura.

Grazie a un team di professionisti con una profonda esperienza nelle applicazioni di controllo della temperatura e termoregolazione nell’industria di processo, l’azienda fornisce inoltre servizi di assistenza tecnica altamente qualificata, consulenza nella scelta delle soluzioni di termoregolazione più adatte alle singole esigenze, vendita di pezzi di ricambio, riparazione, personalizzazione e adeguamento di impianti e macchinari.

Immagine che ripropone la schermata di home page del nuovo sito di IPE, società di Tempco che realizza impianti di termoregolazione e offre assistenza e service

La forte sinergia costruita e cresciuta in tanti anni di stretta collaborazione ha quindi portato all’acquisizione di IPE da parte di Tempco, al fine di garantire un servizio ancora più efficiente e una consulenza sempre più puntuale e personalizzata alle aziende nelle loro applicazioni di termoregolazione, perseguendo la massima efficienza energetica e di processo in ogni settore industriale.

Vi invitiamo allora a scoprire tutti i servizi e l’offerta di IPE nel rinnovato sito web dell’azienda, alla pagina https://ipe.tempco.it/.

Termoregolazione nella concia del cioccolato

La regolazione della temperatura nella produzione del cioccolato è fondamentale e richiede una grande cura in tutte le fasi della lavorazione. Dopo aver parlato della fase di tostatura dei semi di cacao, la fase successiva riguarda quindi la lavorazione della pasta di cacao per renderla liscia e uniforme, ovvero la cosiddetta concia.

La concia (o refining) è di fatto come un vero e proprio massaggio per il cioccolato, che ha lo scopo di renderlo vellutato al palato. Durante questa fase, la massa di cacao viene sottoposta a una macinazione fine, riducendo le particelle a dimensioni microscopiche per eliminare la granulosità. Per farlo, è fondamentale mantenere la massa di cacao a una temperatura costante, intorno ai 50°C, una temperatura che facilita la lavorazione e ne riduce la viscosità.

Immagine che mostra la fase di concia del cioccolato, nella quale è fondamentale la termoregolazione

In questa importante fase della lavorazione del cioccolato, le centraline di termoregolazione garantiscono l’apporto del giusto calore senza surriscaldare il prodotto, che altrimenti potrebbe perdere le sue preziose caratteristiche organolettiche. Inoltre, una regolazione precisa della temperatura aiuta a migliorare l’efficienza dei macchinari, riducendo i consumi energetici e i tempi di produzione. È in questa fase che il cioccolato inizia a prendere forma, promettendo una bontà unica e una qualità costante.

Scambiatori PCHE per la transizione energetica alla Gastech 2025 di Milano

Tempco partecipa con Microchannel Devices alla edizione di Gastech 2025, che si terrà dal 9 al 12 settembre in Fiera Milano, dove porteremo i nostri scambiatori PCHE per applicazioni nella filiera dell’idrogeno e altre tecnologie innovative per l’energia pulita.

Gastech è il principale evento internazionale dedicato alle tecnologie per il gas naturale, l’idrogeno, la cattura del carbonio e la transizione energetica. La manifestazione per quattro giorni fungerà da punto di incontro per 50.000 professionisti dell’energia, provenienti da oltre 150 Paesi, ospitando le novità e soluzioni tecnologiche più all’avanguardia di oltre 1.000 espositori e 1.000 esperti del settore. Il tutto per creare un dinamico ecosistema focalizzato su innovazione green e sostenibilità energetica.

Immagine illustrativa della partecipazione di Tempco e Microchannel Devices alla Gastech 2025 di Milano

Microchannel Devices con Tempco presenterà nel proprio spazio le soluzioni PCHE per lo scambio termico, progettate per applicazioni ad alta efficienza in ambienti critici. Il particolare processo di produzione per diffusion bonding consente infatti a questi scambiatori di offrire una eccellente resistenza a livelli di temperatura e pressione estremi. Il metodo di chemical etching impiegato per realizzare i circuiti di scambio termico sulle piastre degli scambiatori permette invece di ottenere soluzioni ad altissima efficienza di scambio e customizzate sulle specifiche esigenze di processo, anche in modalità multi stream per raffreddamento interstadio.

In mostra allo stand MCD sarà inoltre possibile vedere un modello in scala dello scambiatore PCHE realizzato per Rosetti Marino, primo esempio di scambiatore PCHE realizzato per lethal service per il settore oil & gas, già installato su piattaforma offshore.

Immagine che mostra lo scambiatore PCHE realizzato da Tempco e Microchannel Devices per Rosetti Marino in lethal service per il settore oil & gas

Tempco vi aspetta a Gastech a Milano, presso lo stand Microchannel Devices al Pad. 18, spazio I110, per illustrare tutte le potenzialità e i vantaggi offerti dagli scambiatori PCHE per applicazioni a elevatissime prestazioni nel comparto della Green Energy, dell’ingegneria termica avanzata e dell’integrazione nei sistemi Oil & gas del futuro.

Relè statici a confronto con i teleruttori nelle unità di termoregolazione

Parliamo di relè statici VS teleruttori, ovvero del controllo di apparecchiature che utilizzano relè statici anziché interruttori remoti. Questa è una tipica applicazione che utilizziamo sulle nostre unità di termoregolazione Tempco per controllare le resistenze, ovvero i componenti deputati al riscaldamento.

Questo perché, come spesso abbiamo già spiegato, in molte applicazioni avere una termoregolazione estremamente fine e accurata è fondamentale, garantendo un set-point di intervento estremamente preciso su determinati processi produttivi industriali. Siano essi legati al settore farmaceutico, della plastica e della gomma, ai banchi prova o, in generale, a settori industriali che richiedono un controllo molto preciso del set-point di temperatura.

In passato, era comune utilizzare i teleruttori per accendere e spegnere le resistenze di riscaldamento. Tuttavia, essendo componenti elettromeccanici, i teleruttori presentano alcuni limiti dovuti alla presenza di contatti elettromeccanici responsabili dell’accensione e dello spegnimento delle resistenze, il che porta di conseguenza ad avere una serie di cicli di accensione e spegnimento.

Questi cicli di accensione e spegnimento generano un’usura dei contatti e nel medio-lungo termine ciò porta alla la rottura del teleruttore che comanda le resistenze.

Questo problema può essere risolto utilizzando relè statici, ovvero relè elettrici privi di contatti elettromeccanici e quindi privi di usura, che consentono cicli di accensione e spegnimento rapidissimi, senza usura o inerzia, garantendo così un controllo della temperatura molto accurato. In Tempco ormai li utilizziamo come soluzione standard su unità di termoregolazione a olio diatermico che prevedono livelli di temperatura molto elevati. Ma, dato il loro basso costo, questa è una soluzione che utilizziamo anche su unità di potenza inferiore, dove tutto sommato anche un teleruttore o un relè potrebbero essere sufficienti.

Tuttavia, un relè statico offre alcuni vantaggi in termini di sicurezza e precisione nella regolazione della temperatura che sono davvero innegabili.

Termoregolazione nella tostatura dei semi di cacao

Abbiamo già parlato altre volte dell’importanza della gestione del calore e dell’impiego delle centraline di termoregolazione nella produzione del cioccolato. Un processo produttivo molto affascinante e delicato dal punto di vista termico, che comporta una molteplicità di fasi di lavorazione del cioccolato che richiedono un controllo preciso e accurato della temperatura per garantire un prodotto di alta qualità.

Tutto parte della fase di tostatura, primo passo per trasformare i semi di cacao in cioccolato. E’ in questa fase fondamentale che gli aromi caratteristici del prodotto si sviluppano, quando i semi vengono riscaldati a una temperatura compresa tra i 110 e i 160° C. Si tratta di un passaggio estremamente delicato, in quanto ogni varietà di cacao richiede temperature ben precise e determinate per sprigionare al massimo il proprio potenziale aromatico, senza però bruciarsi.

Immagine illustrativa dell'importanza del controllo della temperatura e della termoregolazione Tempco nella fase di tostatura dei semi di cacao, primo step nella produzione del cioccolato

E’ qui che entrano in gioco le centraline di termoregolazione di Tempco, che assicurano un controllo accurato della temperatura evitando sbalzi che potrebbero rovinare il prodotto e compromettere l’intero processo di lavorazione. Inoltre, mantenere una temperatura stabile durante tutta la fase di tostatura consente di preservare le proprietà nutrizionali e organolettiche del cacao. Una tostatura perfetta, resa possibile da un controllo termico preciso, è la base per creare un cioccolato di alta qualità che possa competere sul mercato.

Alle fasi successive, e alle applicazioni di controllo della temperatura richieste rispettivamente per le operazioni di concia, concaggio, temperaggio e formatura con raffreddamento finale, dedicheremo quindi presto ulteriori articoli.

Approccio olistico ai sistemi di scambio termico, il valore oltre il costo iniziale

L’immagine qui sotto mostra un nuovo scambiatore PCHE (printed circuit heat exchangers) per compressori di idrogeno a tre flussi che abbiamo realizzato in Tempco per una nuova commessa. Si tratta nello specifico di una stazione di rifornimento idrogeno a Monfalcone, dove verranno installati tre PCHE, servendo sia mezzi pesanti sia veicoli leggeri.

Questa importante nuova commessa per Tempco conferma la crescente attenzione che questa innovativa tipologia di scambiatori sta destando in maniera sempre più evidente. Questo ci porta a fare una riflessione più ampia sul concetto di approccio olistico ai sistemi di scambio termico. Oggi occorre infatti andare oltre il semplice costo iniziale di uno scambiatore di calore, in quanto l’ingegneria termica industriale implica una serie di sfide più complesse.

Immagine di uno scambiatore di calore PCHE a tre flussi realizzato da Tempco per installazione in una stazione di rifornimento idrogeno

Tanti sono infatti i fattori da tenere in considerazione:

  • Efficienza energetica
  • Spazi di installazione e compattezza
  • Affidabilità
  • Facilità di manutenzione
  • Riduzione dei tempi di start-up
  • Sostenibilità dell’investimento

Di fronte a queste molteplici esigenze, limitarsi a una valutazione puramente economica del costo iniziale dell’apparecchiatura rischia decisamente di dare una visione troppo ristretta. Serve allora un approccio olistico alle soluzioni di scambio termico, che guardi al ciclo di vita dell’impianto nel suo insieme. Considerando pertanto non solo il costo di acquisto della tecnologia, ma anche i costi operativi, gli eventuali tempi di fermo impianto, l’efficienza energetica e la flessibilità di integrazione.

PCHE vs Fascio tubiero: un confronto oltre il prezzo

Un esempio emblematico è quindi proprio il confronto tra scambiatori PCHE e i tradizionali scambiatori a fascio tubiero. A prima vista, i PCHE possono sembrare meno competitivi in termini di costo unitario iniziale. Tuttavia, facendo un’analisi olistica il quadro che si ottiene è alquanto diverso:

Immagine che illustra il confronto tra scambiatori di calore PCHE e a fascio tubiero sotto diversi aspetti in un approccio olistico ai sistemi di scambio termico

Il valore si misura nel tempo
Un approccio olistico porta quindi a considerare anche i tempi di ritorno dell’investimento (ROI). I PCHE, grazie alla loro elevata efficienza di scambio termico, riducono il consumo energetico e migliorano il rendimento globale del processo produttivo che servono. In molti casi, l’ammortamento del costo iniziale avviene in pochi anni, soprattutto in settori dove ogni punto percentuale di efficienza fa la differenza (idrogeno, criogenia, power-to-gas, chimica fine). Inoltre, nei progetti modulari e nelle applicazioni dove compattezza e sicurezza sono fondamentali (come nelle stazioni di rifornimento a idrogeno), i PCHE rappresentano l’unica soluzione tecnica possibile.

In conclusione, scegliere la tecnologia più adatta a una determinata applicazione comporta guardare oltre il prezzo di acquisto iniziale. Significa adottare una visione olistica che tenga conto di tutto il ciclo di vita dell’impianto, e non solo del costo dell’apparecchiatura. In questa prospettiva, i PCHE, pur più costosi all’acquisto, offrono un valore superiore e sostenibile nel tempo, rendendoli la scelta strategica per chi guarda al futuro.

Centraline di termoregolazione Tempco per elettronica di potenza

L’elettronica di potenza è un settore in cui la gestione della temperatura gioca un ruolo cruciale. Dispositivi come convertitori, moduli IGBT e MOSFET (transistor di potenza impiegati per controllare il flusso di potenza in applicazioni elettroniche) necessitano di un controllo termico preciso per garantire efficienza e affidabilità operativa.

Le centraline di termoregolazione TREG offrono una soluzione ottimale per rispondere a queste esigenze di controllo della temperatura nei dispositivi elettronici.

Applicazioni Principali

1. Convertitori di potenza:
◦ Il controllo termico nei convertitori assicura efficienza energetica e protezione dai surriscaldamenti.
◦ Le centraline TREG permettono di mantenere temperature costanti anche in condizioni operative variabili.
2. Moduli IGBT e MOSFET:
◦ La dissipazione del calore è essenziale per evitare guasti e migliorare la durata.
◦ Tempco offre soluzioni precise per mantenere temperature operative ottimali.
3. Sistemi di raffreddamento per server e data center:
◦ I data center richiedono sistemi di raffreddamento efficienti per evitare interruzioni.
◦ Le centraline TREG garantiscono un controllo uniforme, migliorando l’efficienza complessiva del sistema e lavorano anche con fluidi dielettrici

Immagine illustrativa di elettronica di potenza e transistor per il cui raffreddamento e controllo termico trovano applicazione le centraline di termoregolazione TREG

Vantaggi delle centraline di termoregolazione Tempco
Precisione e stabilità: temperature controllate con tolleranze minime.
Efficienza energetica: ottimizzazione dei consumi durante il raffreddamento e il riscaldamento.
Sicurezza: riduzione dei rischi di surriscaldamento e guasti.

Grazie all’impiego delle centraline TREG, in virtù di una termoregolazione precisa e controllata l’elettronica di potenza può raggiungere livelli di efficienza e affidabilità superiori, contribuendo a migliorare le prestazioni complessive dei dispositivi e sistemi coinvolti.

Termoregolazione nella ricerca e sviluppo nei laboratori farmaceutici

Nei laboratori farmaceutici, il controllo della temperatura è una delle sfide più critiche per garantire risultati affidabili e sicuri durante i processi di ricerca e sviluppo di nuovi farmaci e principi attivi. Per questo specifico ambito di applicazione, le centraline di termoregolazione TREG rappresentano una soluzione ideale, grazie alla capacità di offrire i necessari livelli di precisione, affidabilità e flessibilità operativa.

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.

Immagine di una centralina di termoregolazione TREG soluzione ideale per il controllo della temperatura nei laboratori farmaceutici

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.