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title: "Energia frigorifera da cascami termici: il recupero del calore per generare freddo"
description: L'energia termica prodotta da processi produttivi può essere convenientemente utilizzata per produrre energia frigorifera per climatizzare gli ambienti.
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# [Energia frigorifera da cascami termici: il recupero del calore per generare freddo](https://www.robur.com/it/blog/energia-frigorifera-da-cascami-termici-il-recupero-del-calore-per-generare-freddo)

 Scritto da [Enrico Casali](https://www.robur.com/it/blog/author/enrico-casali) | 12-mag-2020 13.56.00

Nella produzione industriale, l’energia termica è una presenza quasi sempre imprescindibile. **Molti processi produttivi infatti utilizzano il calore** per svariate lavorazioni alimentari, industriali, del tessile, del vetro e della ceramica, della chimica e della petrolchimica, della metallurgia.

Molti di questi processi hanno come **residuo di lavorazione**, oltre che parte dei materiali lavorati, anche **molta energia termica** che viene persa a valle dei processi produttivi. Questa energia prende il nome di **cascame di calore**, o cascame termico (waste heat, in inglese) e si presenta in **varie forme**: dai fumi di combustione di un forno, o di un motore a combustione interna, dagli scarichi di una turbina o di un cogeneratore, da vapore in uscita da un impianto di trattamento termico o di essicazione, ecc.

Nelle stesse realtà produttive, all’interno dell’intero processo, ma in un diverso punto della catena di produzione, **vi potrebbe anche essere necessità di un sistema di raffreddamento**, che anch’esso necessita di energia, ma in questo caso con segno negativo, cioè una richiesta di raffreddamento termico.

E’ in questo contesto che diventa particolarmente interessante l’utilizzo di un’**apparecchiatura in grado di utilizzare i cascami termici di un processo per generare dell’energia frigorifera**, senza aggravi di consumi energetici, recuperando vantaggiosamente il calore altrimenti disperso.

I cascami termici possono essere classificati in **3 diverse categorie**: ad alta temperatura (maggiori di 650°C), a media temperatura (tra 650°C a 225°C) e a bassa temperatura (fino a 225°C).

**I cascami a media ed alta temperatura sono la forma più “pregiata” dei cascami** in quanto possono essere sfruttati sia direttamente che per alimentare altre apparecchiature, come cogeneratori (per la produzione di energia elettrica e calore) e assorbitori (per la produzione di energia frigorifera). Il calore a bassa temperatura può invece essere utilizzato sottoforma di aria o acqua calda per il riscaldamento o il pre-riscaldo di altri processi produttivi che richiedono, appunto basse temperature.

### La produzione del freddo con cascami termici a media-alta temperatura.

Gli elementi base per la realizzazione di un impianto di produzione del freddo che utilizza cascami termici, si possono sintetizzare in:

- cascame ad una temperatura maggiore a 220°C e di portata adeguata;
- scambiatore di calore, in grado di trasferire il calore dal cascame (ad esempio fumi di combustione di un forno) al fluido di scambio (olio diatermico o acqua pressurizzata);
- un circuito di distribuzione del fluido di scambio fino all’assorbitore;
- l’assorbitore a fiamma indiretta (Indirect Fired) per la produzione del freddo.

L’unica energia da aggiungere in questo processo, è quella elettrica per il funzionamento degli organi ausiliari, tipicamente pompe di circolazione e ventilatori.

### Le unità ad assorbimento Power Fluid ROBUR

La produzione del freddo con un assorbitore Power Fluid ROBUR è possibile grazie alle peculiari caratteristiche di questa unità, che utilizza al meglio il calore proveniente da un processo tecnologico. Il suo funzionamento interno è riassunto nello schema di seguito.

Il ciclo termodinamico, che prevede l’utilizzo di una soluzione di acqua e ammoniaca racchiusa in un circuito totalmente ermetico (e non soggetto a ripristino, rabbocchi o sostituzione) è **attivato dal calore del cascame**, che riscalda il generatore per mezzo di una serpentina, nella quale circola olio diatermico o acqua calda pressurizzata.

La condensazione avviene in aria, quindi senza l’ausilio né la necessità di una torre evaporativa (evitando quindi la realizzazione del relativo circuito idraulico e dispositivi di controllo e regolazione).

In questo modo, **queste unità sono in grado di produrre acqua fredda** per condizionare ambienti, raffreddare processi produttivi o anche per la conservazione alimentare, potendo produrre acqua fredda o gelida **fino a -10°C (dieci gradi sotto zero)**.

### I vantaggi offerti da Power Fluid

In ogni realtà produttiva che prevede un cascame di calore sopra i 200°C e la necessità di energia frigorifera per il processo tecnologico: metallurgica, chimica, del vetro e del cemento, agro-alimentare, lattiero-casearia, l’utilizzo di unità Power Fluid potrebbe risultare molto vantaggioso in termini di risparmio energetico, offrendo la possibilità di ottimizzare la catena di produzione e l’efficienza dell’intero processo produttivo.

Queste unità hanno caratteristiche particolarmente vantaggiose per gli usi tecnologici, in quanto:

- sono **semplici** nella realizzazione dell’impianto, in quanto non utilizzano torri evaporative, non occupano altro spazio e sono installabili all’esterno;
- sono **molto affidabili**, in quanto il ciclo termodinamico di queste unità è praticamente statico (solo 2 parti in movimento compreso il ventilatore), caratteristica che consente una lunga durata di funzionamento senza pressoché alcuna perdita di efficienza;
- hanno un **ampio campo di funzionamento**, sia dell’aria esterna (condensazione), sia dell’acqua fredda in mandata, che può essere prodotta fino a -10°C;
- **non richiedono pratiche o autorizzazioni o denunce per l’utilizzo del refrigerante**, in quanto utilizza ammoniaca, refrigerante del tutto naturale (valori di ODP e GWP pari a zero);
- è **conveniente economicamente**, in particolare se viene utilizzata per molte ore/anno di funzionamento, in quanto tutta l’energia frigorifera prodotta è di fatto gratuita.

### Verifica preliminare della fattibilità dell’impianto di recupero

Prima di procedere ad una valutazione dettagliata dalla soluzione, è opportuno preliminarmente verificare i seguenti punti:

- ***disponibilità di cascame termico ad una temperatura superiore a 220-240°C***. Questa condizione è vincolante per ottenere fluido intermedio di scambio per alimentare l'assorbitore ad una temperatura sufficiente ad innescare il ciclo termodinamico con efficienza;
- ***contemporaneità di disponibilità di calore di recupero e richiesta di energia frigorifera***. L’energia frigorifera erogata dall'assorbitore è subordinata alla presenza di cascami termici utili ad alimentarlo. E’ sempre possibile stoccare l’energia frigorifera eventualmente in eccesso, ma questa condizione richiede un maggiore investimento nell’impianto del circuito frigorifero e quindi va valutata con attenzione;
- ***ore di funzionamento/ potenza frigorifera richiesta per definire il tempo di rientro dell’investimento***. Questo indice, come detto, tanto è più elevato, tanto minore sarà il tempo di rientro dell’investimento, in quanto tutta l’energia frigorifera prodotta in modo gratuito coprirà, nel tempo, i costi di investimento dell’impianto realizzato.

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