Tempco Blog articoli

Raffreddamento ad acqua e ad aria nei raddrizzatori di corrente

I raddrizzatori di corrente sono componenti essenziali nei moderni sistemi elettrici, dove sono preposti a convertire la corrente alternata (CA) in corrente continua (CC). Il processo può tuttavia generare calore in eccesso, che deve essere dissipato onde non mettere a rischio la loro efficienza e affidabilità.

Il raffreddamento ad aria è generalmente la soluzione più comune per dissipare il calore generato dai raddrizzatori di corrente. Questo metodo sfrutta il principio del trasferimento di calore mediante contatto diretto con l’aria ambiente. In questo caso, componenti chiave del sistema sono ventole e dissipatori di calore. Le ventole aspirano l’aria ambiente, che attraversa i dissipatori di calore, rimuovendo così il calore in eccesso generato dal raddrizzatore.

Questo sistema di raffreddamento porta con sé vantaggi e svantaggi. I vantaggi del raffreddamento ad aria sono i seguenti:

  • Economico: i sistemi di raffreddamento ad aria sono generalmente più economici da implementare rispetto a quelli ad acqua.
  • Manutenzione semplice: la manutenzione di sistemi ad aria è spesso più agevole, poiché non coinvolge liquidi e tubazioni complesse.

Di contro, il raffreddamento ad aria comporta anche alcuni svantaggi:

  • Limite di efficienza: i sistemi di raffreddamento ad aria possono raggiungere un limite di efficienza in situazioni di carico intenso, limitando la loro capacità di dissipare grandi quantità di calore.
  • Livelli di rumore: le ventole possono produrre rumore, il che potrebbe essere un fattore indesiderato in ambienti sensibili al rumore.

Una valida alternativa per dissipare il calore generato dai raddrizzatori consta quindi nel raffreddamento ad acqua. Si tratta di una tecnologia più avanzata che utilizza liquido refrigerante per assorbire e trasferire il calore lontano dai raddrizzatori di corrente. Questo metodo coinvolge un sistema di tubazioni, una pompa e un radiatore che consentono al liquido di circolare attraverso il sistema, raffreddando il raddrizzatore.

 

Tempco raffreddamento ad acqua efficienza dissipazione calore raddrizzatori di corrente

Vantaggi del raffreddamento ad acqua:

  • Elevata efficienza: il raffreddamento ad acqua è generalmente più efficiente rispetto a quello ad aria, consentendo la gestione di carichi di lavoro più intensi.
  • Silenzioso: a differenza delle ventole, il raffreddamento ad acqua può essere notevolmente più silenzioso, fornendo una soluzione ideale per ambienti sensibili al rumore.

Gli svantaggi del raffreddamento ad acqua sono invece i seguenti:

  • Costoso: l’implementazione di sistemi di raffreddamento ad acqua è solitamente più costosa a causa della complessità delle componenti coinvolte.
  • Manutenzione complessa: i sistemi ad acqua richiedono una manutenzione più attenta e periodica, soprattutto per prevenire problemi legati alla corrosione e perdite di liquido.

In conclusione, la scelta tra raffreddamento ad aria e ad acqua per i raddrizzatori di corrente dipende pertanto da vari fattori, tra cui l’ambiente operativo, la potenza del sistema e il budget disponibile. Mentre il raffreddamento ad aria offre un approccio economico e di facile manutenzione, il raffreddamento ad acqua si distingue per la sua elevata efficienza, specialmente in ambienti ad alta intensità di lavoro e gravosi. In ultima analisi, la decisione dipenderà dalle esigenze specifiche del sistema elettrico in questione.

Tempco raffreddamento ad acqua raddrizzatori di corrente

Nel caso di raffreddamento ad acqua, interponendo uno scambiatore con un sistema dedicato, è infine possibile eliminare i problemi di manutenzione dovuti alle incrostazioni. Un’interessante applicazione è quella relativa alle moderne esigenze dei sistemi di produzione di idrogeno per elettrolisi.

Termoregolazione full inox per impianti di produzione pharma e food

Nuova importante partnership tecnologica in Tempco con un costruttore specializzato nella progettazione e realizzazione di apparecchiature e impianti in acciaio inox, destinati alla produzione, preparazione e stoccaggio di prodotti nei settori alimentare e farmaceutico, per la fornitura di centraline di termoregolazione.

La collaborazione implica nello specifico da parte di Tempco la fornitura di tutta la parte di regolazione della temperatura delle apparecchiature di costruzione del cliente. Tutte le tecnologie fornite hanno pertanto finitura full inox per applicazione nel comparto pharma, e impiegano scambiatori di calore a piastre in costruzione completamente in acciaio inox.

Tempco termoregolazione full inox pharma food

Tempco termoregolazione full inox pharma alimentare

Tempco termoregolazione full inox pharma alimentare rendering 3D

Rendering 3D centralina di termoregolazione Tempco con finitura full inox nel settore pharma

Tempco termoregolazione full inox pharma food rendering 3D

Rendering 3D centralina di termoregolazione full inox Tempco per produzione pharma e alimentare

Idrogeno per l’energia pulita del futuro, i brevetti nel mondo

Un nuovo report elaborato dalla International Energy Agency e dallo European Patent Office offre una panoramica molto interessante su quella che è l’attività brevettuale nell’industria dell’idrogeno nel mondo. La ricerca e l’innovazione tecnologica sull’idrogeno come vettore di energia pulita è un tassello fondamentale per la transizione energetica, nel passaggio a forme di energia sostenibile e rinnovabile per il futuro dell’economia mondiale.

Una prospettiva in cui anche Tempco crede molto, lavorando allo sviluppo di soluzioni tecnologiche innovative ad esempio nel comparto navale per una navigazione a zero emissioni e per la produzione di idrogeno e alimentazione mediante elettrolisi, grazie all’impiego degli innovativi scambiatori PCHE.

Lo studio rileva quindi che l’innovazione nell’industria dell’idrogeno è molto attiva in una varietà di ambiti: dalla produzione per elettrolisi dell’acqua allo sviluppo di serbatoi in grafene, dalla tecnologia delle celle a combustibile nel trasporto aereo e non solo allo stoccaggio criogenico dell’idrogeno, e fino alla riduzione del minerale di ferro.

Idrogeno brevetti mondo innovazione EPO IEA transizione green Tempco

L’indagine copre tutte e tre le principali aree dell’industria dell’idrogeno, ovvero produzione e approvvigionamento, stoccaggio, distribuzione e trasformazione dell’idrogeno e applicazioni finali. Nel periodo 2011-2020 circa la metà delle famiglie di brevetti internazionali (IPF) era legata alla produzione di idrogeno, mentre gli altri IPF erano divisi tra applicazioni finali dell’idrogeno e tecnologie per il suo stoccaggio, distribuzione e trasformazione. A guidare le attività per numero di brevetti è l’Europa, con il 28% di tutti gli IPF nel periodo considerato, con vantaggi tecnologici trasversali a tutti e tre i segmenti della catena del valore dell’idrogeno, con l’11% dei brevetti depositati in Germania e il 6% in Francia. Secondo è il Giappone, con il 24% dei brevetti, seguito dagli Stati Uniti, che hanno contribuito per il 20% dei brevetti pubblicati. Mentre però Europa e Giappone hanno registrato un incremento annuo rispettivamente del 6,2% e del 4,5% nel decennio, gli Stati Uniti sono l’unico Paese ad aver avuto un rallentamento. Ancora poco rilevante l’attività brevettuale in Corea e Cina, che hanno però mostrato i tassi di incremento maggiori, con crescita annue medie del 12,2% e del 15,2% rispettivamente, con una forte focalizzazione sulle tecnologie emergenti per applicazioni finali dell’idrogeno nel caso della Corea.

Idrogeno brevetti mondo innovazione EPO IEA transizione green Tempco trend attività

Il report opera inoltre una distinzione tra l’attività brevettuale correlata al miglioramento di tecnologie già esistenti e quella legata a tecnologie emergenti che puntano a utilizzare l’idrogeno come fonte alternativa contro il cambiamento climatico. Le innovazioni nelle tecnologie già esistenti provengono per la maggioranza da industrie nel settore chimico, concentrandosi sulla produzione e gestione dell’idrogeno, con diversificazione su tecnologie emergenti di carbon capture usage & storage (CCUS). Tra le più attive, figurano i nomi di Air Liquide, Linde, Air Products e BASF. I brevetti in tecnologie emergenti legate alla transizione energetica sono invece a opera soprattutto di società in ambito automotive, con nomi quali Toyota, Hyundai, Honda e Panasonic, concentrate in particolare sulla produzione di idrogeno per elettrolisi e applicazioni finali tramite celle a combustibile.

 

Deumidificazione del biogas, Tempco nella Guida biomasse 2024 di EIOM

E’ online l’articolo Tempco sul circuito EIOM relativo alle applicazioni per il trattamento del biogas, pubblicato all’interno della guida 2024 Biometano, Biogas e Biomasse.

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.

Tempco Biogas raffreddamento compressione Guida biomasse EOIM 1

Tempco Biogas raffreddamento compressione Guida biomasse EOIM 2

Radiatori a elevata efficienza nel petrolchimico in Oman

Per un importante società nel settore Oil and Gas, Tempco ha fornito una serie di radiatori per il raffreddamento di gruppi elettrogeni su un impianto petrolchimico in Oman del cliente. Il progetto mirava alla sostituzione dei radiatori obsoleti in uso presso il sito produttivo, con l’obiettivo di incrementare l’efficienza.

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.

Tempco radiatori raffreddamento oil and gas Oman

Tempco radiatori raffreddamento oil and gas Oman petrolchimico

Tempco radiatori raffreddamento oil and gas Oman efficienza

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.

Tempco radiatori raffreddamento oil and gas Oman installazione

Tempco radiatori raffreddamento oil and gas Oman dissipazione gruppi elettrogeni

Tempco radiatori raffreddamento oil and gas Oman dissipazione calore

Termoregolazione per banchi prova radiatori automotive

Parliamo di radiatori automotive, componente essenziale per il raffreddamento dei fluidi motore in automotive. Un’interessante applicazione delle centraline di termoregolazione di Tempco è infatti legata ai banchi prova per radiatori che vengono utilizzati nel settore automotive, e soprattutto nel settore delle auto da competizione o ad alte prestazioni per motorsport.

I radiatori utilizzati nelle autovetture sono difatti degli scambiatori di calore finalizzati al raffreddamento dei fluidi del motore, sia che si tratti dell’acqua delle camicie sia che si tratti dell’olio lubrificante. Sappiamo tutti quanto sia importante il radiatore in un’auto, come si è visto anche alla 24 Ore di Le Mans dove la Ferrari #50 è stata colpita da un sasso direttamente nel radiatore, che si è rotto, danneggiando così il radiatore destinato al raffreddamento di una parte ibrida del motore. La vettura è stata così costretta a effettuare un pit-stop, perdendo le posizioni di gara acquisite.

Ebbene, le nostre unità di termoregolazione vengono impiegate nei tunnel di test dei radiatori automobilistici, simulando la temperatura dell’olio motore o dell’acqua all’interno delle camicie per verificare l’efficienza e le performance di questi importanti componenti nei motori endotermici. La regolazione della temperatura è qui fondamentale, perché è necessaria per simulare con elevata precisione i livelli elevati di temperatura dell’olio o dell’acqua mista a glicole all’interno del motore, con diverse variazioni di temperatura a seconda delle condizioni di utilizzo del motore stesso.

Scambiatori per raffreddamento d’emergenza nell’impianto sperimentale ELSMOR

Tempco partecipa al progetto per l’impianto sperimentale relativo al progetto europeo ELSMOR – towards European Licensing of Small MOdular Reactors, con la fornitura di uno scambiatore di calore a piastre (S-CSG, Safety-Compact Steam Generator) che funge da dispositivo per la dissipazione passiva d’emergenza del calore in caso di fault del reattore nucleare.

Si tratta del primo impianto al mondo sviluppato con scambiatore di calore a piastre per il sistema di raffreddamento di emergenza che funziona mediante circolazione per convezione naturale, senza quindi pompe o impiego di elettricità, per raffreddare il reattore mentre va in sicurezza. Lo scambiatore è pertanto un componente chiave del sistema di rimozione del calore di decadimento (DHRS, Decay Heat Removal System) del progetto ELSMOR, nell’ambito della campagna sperimentale effettuata presso SIET, descritta in dettaglio in questo articolo.

Tempco scambiatore di calore a piastre dissipazione calore decadimento reattore nucleare ELSMOR

Lo scambiatore S-CSG prima dell’installazione

Lo scambiatore fornito da Tempco è di tipo compatto e ad alta efficienza che impiega piastre corrugate per massimizzare la superficie di scambio termico. L’S-CSG funge nello specifico da interfaccia tra il circuito primario (lato reattore) e il circuito secondario (lato naturale con dissipazione in un bacino di acqua) del sistema DHRS. Il fluido caldo del circuito primario cede il suo calore al fluido del circuito secondario attraverso le piastre dello scambiatore. Il fluido secondario, a sua volta, cede il calore all’acqua di piscina attraverso un altro scambiatore di calore.

Tempco scambiatore di calore a piastre dissipazione calore decadimento reattore nucleare ELSMOR circuito primario

Vista del circuito primario dell’impianto ELSMOR e scambiatore S-CSG

L’S-CSG è pertanto un componente fondamentale per la sicurezza del reattore in caso di incidente. In caso di perdita di refrigerante, l’S-CSG è in grado di rimuovere il calore residuo dal reattore e prevenire il surriscaldamento.

Lo scambiatore a piastre nel sistema offre una serie di vantaggi:

  • Elevata efficienza di scambio termico
  • Dimensioni compatte
  • Facilità di manutenzione
  • Basso costo
Tempco scambiatore di calore a piastre dissipazione calore decadimento reattore nucleare ELSMOR circuito secondario

Vista del circuito secondario dell’impianto ELSMOR e dello scambiatore S-CSG

I test condotti sul sistema ELSMOR hanno quindi dimostrato l’efficacia dell’S-CSG nel rimuovere il calore residuo. I risultati hanno mostrato che lo scambiatore è in grado di operare in modo stabile in un’ampia gamma di condizioni operative.

Elemento chiave del sistema DHRS del progetto ELSMOR, lo scambiatore di calore si dimostra quindi una scelta ideale per la rimozione del calore di decadimento dai reattori nucleari grazie alla sua efficienza, affidabilità e compattezza. Per l’impianto prototipo, che è servito per la caratterizzazione e il test del sistema, è stato fornito uno scambiatore TCB, soluzione che chiaramente non potrà poi essere impiegata in fase esecutiva. Nei successivi sviluppi del progetto, per la specifica applicazione studieremo uno scambiatore ad hoc, che potrebbe essere di tipo PCHE (Printed circuit heat exchanger).

Fonte Foto: SIET

Energia termica sostenibile in chiave Tempco.green

Nuovo video sul nostro canale Tempco YouTube per dare a tutti il benvenuto nel nuovo sito Tempco.green, nuovo spazio di Tempco dedicato ai prodotti e alle soluzioni innovative che stiamo sviluppando, e che abbiamo già sviluppato negli ultimi mesi e negli ultimi anni, espressamente studiati per favorire la transizione energetica in corso.

Se ne parla molto, e l’argomento è sicuramente di tendenza, il tema è caldo e anche ‘hype’, e dal momento che in Tempco pensiamo di aver acquisito una solida e concreta esperienza in questo campo, abbiamo voluto condividere questo innovativo know-how green creando questo nuovo sito web dedicato.

Tempco.green nasce dall’esigenza sentita di mettere online le soluzioni green per la termoregolazione che abbiamo sviluppato in questi ultimi anni, mirate soprattutto ad aumentare l’efficienza energetica anche negli impianti dedicati all’energia di secondo livello, ovvero l’energia termica. Parlando pertanto della gestione sostenibile dell’energia termica nei processi industriali.

Come sapete, abbiamo sviluppato centraline di termoregolazione dotati di sistemi di regolazione della potenza, utilizzando tiristori, così come facciamo ampio uso di motori con regolazione elettronica della potenza, impiegati su pompe, ventilatori e ovunque possano essere applicati. Ciò è finalizzato a favorire una gestione più efficiente dell’energia termica nei processi produttivi industriali.

Questo nuovo sito Tempco.green è pertanto una raccolta di tutti i casi di studio e delle applicazioni che abbiamo realizzato e che svilupperemo in futuro nel campo della transizione energetica verde e della sostenibilità.

Vi invitiamo quindi a scoprire e creare insieme il futuro dell’energia termica sostenibile.

Chiller, scambiatori e separatori per trattamento del biogas

Da qualche tempo non parliamo del settore biogas, ma è un comparto in cui Tempco continua a essere molto attiva e presente, fornendo impianti per questo tipo di applicazioni.

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

Tempco biogas impianti trattamento chiller scambiatori

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.

 Tempco biogas impianti trattamento chiller scambiatori separatore

Tempco biogas impianti trattamento chiller scambiatori separatore condense

Tempco biogas impianti trattamento chiller scambiatori installato

Tempco biogas impianti trattamento chiller scambiatori installazione

Diffusion bonding per scambiatori di calore ad altissime prestazioni

Torniamo a parlare di scambiatori di calore, ma più specificatamente di uno speciale processo di costruzione degli scambiatori chiamato Diffusion Bonding, legato agli scambiatori di calore a piastre.

Sono note le diverse tipologie che esistono di scambiatori di calore a piastre: scambiatori ispezionabili, scambiatori a piastre saldobrasate, scambiatori di calore a piastre completamente saldati. Inoltre, esiste una sorta di scambiatori di calore a piastre interamente in acciaio inox realizzati utilizzando questa speciale tecnologia di saldatura detta diffusion bonding.

Si tratta di un innovativo processo di saldatura che permette di unire due metalli simili o dissimili attraverso una sorta di compenetrazione della struttura cristallina dei metalli. Il tutto, a temperature molto più basse di quelle richieste per il processo di fusione dei metalli stessi.

Come è possibile?  Senza scendere troppo nei dettagli, che possono essere trovati online, in sostanza gli scambiatori vengono posti all’interno di forni speciali, in condizioni sottovuoto, dove raggiungono temperature pari al 65, 70 o 75% rispetto alla temperatura di fusione e posti pressione per ottenere la compenetrazione della struttura cristallina. Il processo genera quindi giunti di saldatura estremamente resistenti senza apporto di materiale e senza peso aggiuntivo.

Questo speciale processo di costruzione ha molte applicazioni in una varietà di settori, tra cui importanti settori principali come l’aerospaziale, l’oil and gas e anche l’industria dell’idrogeno, un settore emergente che è attualmente molto di tendenza.

Questi scambiatori offrono molti vantaggi e alcuni svantaggi. Tra gli svantaggi, il processo costruttivo che aumenta i costi dal momento che impiega forni speciali e comporta una lavorazione molto particolare, che richiede tempi ciclo lunghi e pertanto costi più elevati.

Tra i vantaggi, il fatto che si tratta di scambiatori realizzati in un materiale unico e completamente saldati, ragion per cui offrono un’altissima resistenza a pressioni e temperature estremamente elevate. Questa tecnologia può infine essere applicata sia agli scambiatori in acciaio inox che in titanio, ma anche a materiali diversi, nel qual caso la tecnologia diventa un poco più complicata.