Raffreddare risparmiando energia

La tecnologia delle torri evaporative è un sistema conveniente ed ecologico per raffreddare l’acqua impiegata in molti processi industriali. Climat applica questo know-how nelle fonderie, in particolare nelle isole di pressocolata dell’alluminio, migliorando l’efficienza energetica del processo

Sono numerosi i settori industriali che richiedono un attento controllo della temperatura per ottimizzare i processi produttivi o gli ambienti di lavoro. Nella maggioranza dei casi si tratta di dissipare il calore sviluppato dal funzionamento dei macchinari o dal processo stesso, come nell’industria dolciaria o nel settore siderurgico e in generale in tutti i processi produttivi a caldo. Ma è possibile ottenere questo obiettivo senza appesantire ulteriormente il bilancio energetico del processo produttivo, soprattutto nello scenario attuale di lotta al cambiamento climatico del pianeta? Una risposta molto interessante, soprattutto per il settore della fonderia, viene da Climat, un’azienda bresciana che da oltre 40 anni progetta e realizza impianti industriali e civili di trattamento e condizionamento dell’aria e soluzioni tecnologiche per la refrigerazione o il riscaldamento dei fluidi impiegati nei processi industriali.

Come spiega Fabio Calzolari, titolare di Climat insieme al fratello Luca e responsabile delle attività di progettazione, “un’opportunità ecologica e conveniente per migliorare l’efficienza energetica e la qualità dei prodotti delle fonderie è offerta dalla tecnologia del raffreddamento a umido o evaporativo dell’acqua impiegata per regolare la temperatura degli impianti e raffreddare i getti. In effetti, il controllo della temperatura di processo è una variabile sempre più decisiva per garantire la qualità e le caratteristiche meccaniche dei getti, in particolare per i componenti d’alluminio destinati al settore automotive”.

I vantaggi del raffreddamento evaporativo

Il raffreddamento evaporativo è un principio ben noto e quando occorre raffreddare grandi quantità d’acqua calda, è certamente la soluzione più economica e semplice dal punto di vista impiantistico. Il risparmio economico consiste nel fatto che il processo richiede poca energia, poiché sfrutta il calore latente di evaporizzazione dell’acqua. Il cuore del sistema è la ‘Torre evaporativa’, dove il raffreddamento si ottiene favorendo l’evaporazione di una piccola quantità d’acqua, che nel passaggio dallo stato liquido a quello gassoso sottrae calore all’acqua rimanente. Il parametro di riferimento che limita il processo è quello del bulbo umido dell’aria; in Italia il valore medio massimo estivo varia da 24°C al Nord a 25,5°C al Sud. Con questi valori, l’acqua può essere raffreddata fino a 29-30°C, una temperatura idonea per l’utilizzo come refrigerante in moltissimi processi industriali. A monte serve un’attenta valutazione dei volumi e della portata d’acqua refrigerata necessaria al processo, per dimensionare adeguatamente sia i serbatoi d’accumulo sia il piping. Ma la realizzazione è piuttosto semplice, anche nel caso di revamping di impianti esistenti. “La fonderia”, sottolinea Calzolari, “è un ambito d’applicazione ideale per la tecnologia evaporativa. La nostra azienda è in grado di realizzare tutte le utilities a servizio dell’isola di fusione o di pressocolata, dalla distribuzione di aria compressa al metano fino all’acqua per il raffreddamento di conchigliatrici e stampi. Ci siamo avvicinati a questo settore da pochi anni, grazie alla collaborazione con Ieci, specializza nella produzione di termoregolatori per lo stampaggio delle materie plastiche e dei metalli, e abbiamo subito verificato che il nostro know-how porta ottime prestazioni con maggior efficienza”.

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Raffreddamento modulare per la massima efficienza energetica

L’ingresso di Climat nel mondo della pressocolata dell’alluminio è avvenuto con una realizzazione di alta complessità, proprio insieme a Ieci: il progetto e la realizzazione dell’impianto di raffreddamento di una grande macchina per pressocolata che Idra ha costruito per un cliente brasiliano. L’impianto di raffreddamento è infatti stato suddiviso in moduli separati e componibili per essere trasportato e riassemblato in Brasile, dopo un collaudo funzionale completo effettuato a Brescia. “La pressa è destinata a funzionare a ciclo continuo”, spiega Calzolari. “Ciò ha richiesto un sistema di raffreddamento ampiamente ridondato basato su acqua di torre e un gruppo frigorifero da 100 kW di potenza per garantire una temperatura di circa 20°C dell’acqua. Inoltre la macchina è dotata di un sistema di raffreddamento a portata variabile di ultima generazione con acqua in pressione, comandato dalla pressa stessa, che regolala portata d’acqua refrigerata alle differenti zone della macchina in base alle effettive necessità di raffreddamento. In questo modo si ottimizza l’uso dell’acqua e il bilancio energetico è ancora più conveniente”.

Un’altra conferma della validità dei sistemi Climat viene dall’impianto recentemente fornito alla fonderia MAK di Giussago(Brescia), specializzata nella produzione di ruote in lega leggera per autoveicoli. Climat ha realizzato gli impianti tecnologici (raffreddamento, aspirazione fumi e distribuzione aria compressa, olio idraulico e metano) a servizio di due nuove isole di fusione robotizzate, composte da due forni di mantenimento, otto conchigliatrici e quattro vasche di raffreddamento delle ruote. Per il raffreddamento è utilizzata una torre evaporativa che garantisce una portata di 40 metri cubi/ora di acqua di raffreddamento a 29°C, in grado di raffreddare circa 80 ruote/ora in ciclo continuo. Prestazioni di tutto rispetto, raggiunte con un basso apporto di energia e una dispersione minima di acqua. Un vantaggio per l’azienda e per il pianeta.