Applicazioni free cooling nella plastica e nel tessile

RAFFREDDAMENTO NELL’INDUSTRIA DELLE MATERIE PLASTICHE

Macchine termiche nell’industria della plastica servono per il raffreddamento dei macchinari e di processo, per portare a temperatura di risolidificazione la materia plastica dopo la trasformazione. La maggior parte di frigorie necessarie per il lavoro complessivo è richiesta dal raffreddamento macchinari, azionamenti oleodinamici, che richiedono olio idraulico mantenuto alla temperatura di 40-50° C, camere di plastificazione, trafile, mulini: con un livello termico richiesto al di sopra dei 35° C, l’acqua di raffreddamento è ricavabile da torre evaporativa. L’impiego di chiller e centrali frigorifere condensate ad aria è invece una soluzione energeticamente troppo impegnativa per il lavoro termico richiesto, in quanto questi sistemi sono costretti per loro natura a lavorare con temperature dell’acqua non superiori ai 15- 20° C, eccessivamente basse per il tipo di applicazione.

I sistemi di free cooling sono in tal caso un’ottima soluzione a risparmio energetico, rappresentando l’ideale scelta tecnologica per lo scambio termico aria/acqua e per il raffreddamento macchine, capaci di mantenere l’acqua a pochi gradi sopra la temperatura ambiente, in media 5° C se ben dimensionati.
Il raffreddamento di processo necessita invece di condizioni di raffreddamento tali da garantire una riduzione nei tempi di raffreddamento della materia plastica trasformata, che porta un aumento della produttività, unitamente alla ripetibilità delle stesse condizioni. Occorre allora scegliere un sistema capace di mantenere quelle condizioni costanti e precise nel tempo, e l’unica soluzione praticabile è un refrigeratore industriale a compressori frigoriferi, con valvole regolatrici capaci di gestire le varie temperature nei diversi punti del processo per garantire la corretta temperatura laddove serve. Con una buona analisi delle esigenze produttive e delle condizioni ambientali nella zona di installazione, anche in questo caso è però altamente conveniente implementare un sistema di free cooling, magari da utilizzare nella stagione fredda per sfruttare l’aria ambiente a bassa temperatura e arrestare i compressori frigoriferi.

RAFFREDDAMENTO DI TELAI TESSILI

Chiudiamo il capitolo sul free cooling con un ultimo esempio applicativo, ovvero scambiatori di calore in free cooling impiegati per il raffreddamento di telai industriali. Le sale telai negli stabilimenti tessili richiedono livelli di condizionamento con temperatura e umidità controllate, per garantire una produzione veloce e costante (in ambiente troppo asciutto i fili sono a rischio rottura, mentre l’eccessiva umidità rovina il prodotto), considerato anche il calore prodotto dai circuiti idraulici delle macchine da tessitura che si disperde nell’ambiente. In genere, il condizionamento tradizionale viene fatto impiegando aria e radiatori locali, soluzione che va a incidere pesantemente sul carico termico degli impianti di condizionamento e sull’energia assorbita dai compressori frigoriferi dedicati. Tale calore può invece venire convogliato all’esterno delle sale, veicolandolo fuori dal processo produttivo tramite un fluido di raffreddamento, e dissipato poi con torri evaporative o scambiatori di calore in regime di free cooling, appunto, alleggerendo il carico dei compressori frigoriferi dei chiller dedicati al condizionamento delle sale telai, con notevole riduzione nel dispendio energetico.