Nelle moderne realtà produttive la refrigerazione industriale rappresenta una delle voci di costo più pesanti in bolletta.
I chiller (refrigeratori d’acqua a ciclo frigorifero) lavorano spesso a ciclo continuo per dissipare il calore generato dai macchinari, dai processi chimici o dalle linee di confezionamento.
Esiste, tuttavia, una tecnologia capace di abbattere drasticamente questi consumi energetici, sfruttando una risorsa completamente gratuita: l’aria ambiente esterna.
Oggi parliamo di Free Cooling e Dry Cooler:
- come funziona questa sinergia
- in che modo e in che misura consente di risparmiare energia sia nei mesi più caldi che in quelli più freddi.
Cos’è il Free Cooling e come funziona?
Il termine Free Cooling identifica un importante principio ingegneristico secondo cui è possibile sfruttare la temperatura dell’aria esterna per raffreddare il fluido termovettore presente all’interno del circuito industriale, riducendo (o azzerando) il funzionamento del compressore del chiller.
Quando la temperatura dell’aria ambiente è inferiore alla temperatura del fluido di ritorno dal processo produttivo, il sistema devia il flusso verso uno scambiatore di calore ventilato, chiamato dry cooler.
Il ciclo frigorifero tradizionale del chiller entra così in modalità “stand-by” o lavora in una condizione di regime ridotto rispetto alla sua massima potenza (parzializzazione), riducendo al minimo il consumo elettrico complessivo.
Il ruolo del Dry Cooler nella refrigerazione industriale
Il Dry Cooler è un radiatore alettato accoppiato a ventilatori assiali o centrifughi.
Il fluido di processo scorre all’interno dei tubi dello scambiatore, mentre i ventilatori spingono l’aria esterna attraverso le alette, portando via il calore senza che vi sia alcun contatto diretto o evaporazione di acqua nell’ambiente.
Questo ci consente di identificare i vantaggi associati all’utilizzo del dry cooler a circuito chiuso:
- nessun consumo di acqua: rispetto alle torri evaporative, non ci sono perdite per evaporazione né costi di reintegro;
- manutenzione ridotta: non essendoci acqua all’esterno si azzerano i rischi di calcare, corrosione e proliferazione batterica (ad esempio quelli della Legionella);
- protezione antigelo: l’utilizzo di glicole nel circuito chiuso protegge l’impianto anche in caso di temperature rigide.
Efficienza energetica: i vantaggi d’inverno e d’estate
Il binomio Chiller-Dry Cooler esprime la massima efficienza su base annuale grazie a una gestione dinamica e intelligente delle stagioni.
Il risparmio nei mesi invernali e nelle mezze stagioni
Durante l’inverno e l’autunno, quando la temperatura esterna scende al di sotto dei 10°C – 15°C, il sistema passa in modalità Free Cooling Totale.
Il compressore del chiller si spegne completamente. Il raffreddamento del fluido di processo è affidato solo ai ventilatori del Dry Cooler, il cui assorbimento elettrico è una frazione infinitesimale rispetto a quello del compressore.
In questa fase, il risparmio energetico può superare l’80%.
Ottimizzazione e supporto nei mesi estivi
L’integrazione di un Dry Cooler offre enormi benefici anche durante i mesi più caldi attraverso il Free Cooling Parziale o il pre-raffreddamento.
Nelle ore notturne o nelle giornate estive meno torride, il Dry Cooler può abbattere la temperatura iniziale del fluido prima che questo entri nel chiller.
In questo modo, il chiller riceve un fluido già parzialmente raffreddato e deve compiere uno sforzo minore, riducendo l’usura dei componenti e i picchi di consumo elettrico sotto stress termico.
Ricapitoliamo i benefici di questa tecnologia:
Un’azienda che investe in un sistema di Dry Cooling ha la possibilità di ottimizzare l’intera infrastruttura energetica.
I vantaggi tangibili sono:
- riduzione dei costi, legata ad un tagli dei costi energetici compreso tra il 30% ed il 60% su base annua;
- ritorno sull’investimento stimato tra i 18 ed i 36 mesi (in base al carico termico);
- durabilità degli asset, i chiller sono soggetti a minor usura e questo favorisce il prolungamento della loro vita utile;
- sostenibilità ambientale, l’azienda aumenta il proprio livello di conformità alle direttive di efficientamento e riduce la propria carbon footprint.
Perché è importante investire in un impianto su misura
Quando si parla di Free Cooling non sono previste soluzioni standard: è importante orientarsi verso qualcosa di personalizzato.
Tuttavia il corretto dimensionamento richiede un’analisi approfondita del profilo di carico termico dello stabilimento, delle temperature operative richieste dalle macchine utensili e delle condizioni climatiche della zona di installazione.
La capacità di progettare e dimensionare gli impianti è fondamentale per ottimizzare e ridurre i costi di funzionamento: questo è certamente uno dei punti di forza della nostra azienda!
Attraverso una diagnosi tecnica accurata i nostri tecnici calcolano il reale potenziale di risparmio energetico ottenibile, fornendo soluzioni “chiavi in mano” capaci di proteggere i vostri asset produttivi e garantire la massima continuità operativa h24, in qualsiasi stagione dell’anno.