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Centraline di termoregolazione pressurizzate e atmosferiche

Continuiamo a parlare di centraline di termoregolazione TREG. In un video precedente abbiamo parlato dei diversi tipi di fluidi impiegati con le TREG. Ora parliamo delle tipogie di unità di termoregolazione in base al tipo di fluido impiegato.

Iniziamo con le centraline di termoregolazione che impiegano acqua. In genere è possibile utilizzare centraline di termoregolazione con circuito atmosferico o con circuito pressurizzato.

La prima e più importante differenza è rappresentata dal range di temperatura di lavoro. Fino a 90° C possiamo chiaramente utilizzare un’unità di termoregolazione atmosferica. Oltre i 90° C, a causa del punto di ebollizione, è necessario utilizzare unità di termoregolazione con acqua pressurizzata, ovvero unità di termoregolazione con circuito chiuso e sigillato che sono pertanto in grado di resistere alla pressione. Come se fosse una specie di pentola a pressione, chiaramente con una serie di misure di sicurezza aggiuntive, ma è un argomento che potremmo trattare in un prossimo video.

Spesso si impiegano anche gruppi termoregolatori ad acqua pressurizzata perché offrono un vantaggio, ovvero permettono di essere installati in qualsiasi punto dell’impianto senza rispettare le altezze. Spieghiamo meglio: una centralina atmosferica, avendo un circuito idraulico aperto, necessita di avere il vaso di espansione posto nel punto più alto dell’impianto, altrimenti, per il principio dei vasi comunicanti, l’impianto si svuoterebbe.

Una unità di termoregolazione pressurizzata è invece fondamentalmente un circuito chiuso e sigillato, quindi l’acqua viene messa in circolazione e una volta sfiatata l’aria dai punti alti dell’impianto la centralina può funzionare senza problemi. Chiaramente, la tipologia di centralina più appropriata può essere selezionata in base al tipo di impianto.

Molte volte, la centralina atmosferica offre vantaggi rispetto a quella pressurizzata. La centralina pressurizzata, come detto, offre il vantaggio che, una volta sfiatata l’aria dal circuito, il circuito è pieno, l’acqua circola e non ci sono ulteriori problemi. Ma ci sono alcuni processi industriali che presentano circuiti molto complessi, con vari punti in cui si possono formare sacche d’aria difficili da sfiatare ed eliminare. In questo caso, una centraline di termoregolazione atmosferica installata nel punto più alto dell’impianto potrebbe essere una soluzione vincente, perché la pompa rimane sotto il battente del serbatoio, e quindi sempre azionata dall’acqua, e spinge l’acqua all’interno dell’impianto.

Eventuali bolle d’aria non arriveranno alla pompa ma saranno raccolte direttamente nel vaso di espansione o all’interno del serbatoio di raccolta dell’acqua, che è installato nel punto più alto dell’impianto, e quindi automaticamente sfiatate, senza problemi. Questo consente di operare con la pompa senza problemi, soprattutto nella fase di avviamento dell’impianto.

Materiali sostenibili per gli sversamenti accidentali di olio

In tema di infrastrutture sostenibili e tutela dell’ambiente e della salute in caso di sversamenti accidentali di olio diatermico nelle centraline di termoregolazione, un articolo alternativo e molto interessante, che unisce innovazione e sostenibilità, è FoamFlex, un polimero ecologico sviluppato per prevenire ed eliminare l’inquinamento da oli e idrocarburi.

Si tratta nello specifico di una spugna riutilizzabile sviluppata da Test1 Solutions, una PMI innovativa partecipata da CDP, che in breve tempo è in grado di assorbire e recuperare grandi quantità di olio, apportando un radicale cambiamento in senso green ed ecologico nella gestione degli oli e dei rifiuti. FoamFlex è una spugna oleofila e idrofoba altamente performante e riutilizzabile dopo la strizzatura. L’innovativo materiale sostenibile sviluppato da T1 è in grado di assorbire oli industriali, carburanti e oli dielettrici, e consente di essere strizzata e riciclata fino a 200 volte, mantenendo le stesse performance e riducendo del 93% i costi di bonifica e smaltimento per l’industria e le infrastrutture e del 98% l’impronta di carbonio, grazie alla drastica riduzione dei rifiuti.

Tempco FoamFlex T1 Solutions spugna ecologica recupero oli

Lo speciale materiale consente il recupero di solo olio, 1 kg di materiale assorbe fino a 5.000 kg di idrocarburi, e non di acqua, che viene catturata in percentuale inferiore al 5%. Il processo di strizzatura è semplice e veloce, e può avvenire sia con metodi manuali sia automatizzati. Il materiale è compatibile con tutti i tipi di oli e idrocarburi, e l’olio recuperato può inoltre essere classificato come olio esausto e tornare come risorsa in ottica di circolarità. Rispetto ai tradizionali metodi di assorbimenti di oli, FoamFlex riduce quindi di oltre il 99% le emissioni di CO2 generate, potendo essere riutilizzata senza generare rifiuti solidi.

Tempco FoamFlex T1 Solutions spugna ecologica recupero sversamento olio diatermico fluidi dielettrici

FoamFlex si propone quindi come una soluzione sostenibile per mitigare l’impatto ambientale ad esempio di impianti di termoregolazione a olio diatermico o fluidi dielettrici per raffreddamento di trasformatori nel caso di sversamenti accidentali di olio. Questi, se non gestiti correttamente, oltre a essere dannosi per l’ambiente rappresentano una potenziale causa di incidenti sul lavoro, quali scivolamenti, incendi, esalazioni e irritazioni cutanee. Offrendo in tal modo una soluzione ecologica di valore sui molteplici fronti della sicurezza, della salute e della tutela dell’ambiente e della biodiversità.

Applicazioni sempre più varie delle centraline di termoregolazione TREG nei banchi prova

Una delle applicazioni più interessanti e frequenti delle centraline di termoregolazione TREG che implementiamo in Tempco riguarda i banchi prova. Si tratta in particolare di un argomento sempre di grande attualità perché trova sempre nuove e diverse applicazioni.

Le TREG trovano infatti numerose tipologie di applicazione nei banchi prova, ad esempio quando i banchi prova sono destinati al collaudo di componenti automobilistici come radiatori, di parti di motore o anche di utilities legate all’industria automobilistica, ad esempio pompe per la circolazione dell’acqua o pompe elettriche, o comunque componenti che sono sottoposti a forti variazioni di temperatura, sia dovute alla temperatura ambiente che alla temperatura del fluido con cui lavorano.

Bene, è molto interessante poter testare queste apparecchiature introducendole all’interno di camere climatiche dove variamo la temperatura ambiente. Insieme alla variazione della temperatura ambiente, è anche interessante variare la temperatura del fluido che alimenta questi elementi o che devono trattare. Chiaramente, si può quindi seguire la temperatura della camera climatica, seguendo quindi una certa temperatura ambiente, o anche andare in contrasto con la temperatura ambiente per valutare e convalidare il comportamento di questi componenti in condizioni di temperatura variabile.

Allo stesso modo, le parti meccaniche dei motori vengono testate inducendo una variazione della temperatura, ad esempio dell’olio lubrificante, a seconda delle diverse condizioni di lavoro. Invece di un motore completo, è anche possibile testare singoli componenti utilizzando anche variazioni di temperatura in un intervallo molto ampio, da temperature di valore negativo fino a temperature estremamente positive, ad esempio da -20° C fino a +130° C. Questo perché possiamo ad esempio pensare di avere un motore all’interno di un veicolo parcheggiato ed esposto a temperature molto fredde, che viene avviato facendo salire velocemente la temperatura fino a raggiungere le normali condizioni di utilizzo. E quindi abbiamo una variazione di temperatura molto ampia, ad esempio per l’olio refrigerante.

Tutte queste applicazioni possono essere servite da unità di termoregolazione che simulano accuratamente le varie situazioni ambientali e le diverse situazioni di carico.

Chiller a -30° C per controllo termico nei processi farmaceutici

Nel settore farmaceutico, il raffreddamento di precisione è essenziale per garantire la stabilità delle reazioni chimiche e la qualità del prodotto finito. Tempco ha recentemente fornito due chiller condensati ad acqua, progettati per operare con soluzione acqua/glicole a -30°C, destinati al raffreddamento di reattori in una nuova linea di produzione farmaceutica.

Questa fornitura, portata a termine a fine dello scorso anno e avviata a gennaio con collaudo on-site positivo, si è distinta per due fattori chiave:

  • Performance e affidabilità: impianto progettato per garantire continuità operativa h24.
  • Tempi di consegna ridotti: progettazione, realizzazione e collaudo completati nei tempi richiesti, consentendo al cliente di avviare la produzione senza ritardi.

Tempco chiller -30 C controllo termico pharma

Di seguito le caratteristiche tecniche dei chiller forniti:

• Fluido di processo: miscela acqua/glicole monoetilenico inibito al 50%
• Temperatura di esercizio: -30°C
• Potenza frigorifera: 75 kW per unità
• Condensazione ad acqua con scambiatori a piastre
• Installazione indoor, in un’area sicura del sito produttivo
• Tensione di alimentazione: 400V – 3F – 50Hz

I chiller hanno circuito idraulico integrato, e ogni unità è fornita completa di: pompa di circolazione, con prevalenza di 2÷2,5 bar, garantendo un flusso stabile e costante ai reattori; serbatoio di accumulo, per ottimizzare la gestione termica e ridurre le fluttuazioni di temperatura; valvole termostatiche, per un controllo preciso della regolazione frigorifera; accumuli e tubazioni in inox AISI 304, con coibentazione e rivestimento in lamierino inox, per garantire durabilità e isolamento termico ottimale.

Tempco chiller -30 C controllo termico industria farmaceutica

Tempco chiller -30 C controllo termico processi farmaceutici
Diversi sono infine i vantaggi dell’impianto realizzato per il cliente:

  • Massima efficienza energetica – grazie alla condensazione ad acqua e all’uso di scambiatori a piastre ad alta efficienza.
  • Precisione nel controllo della temperatura – essenziale per la stabilità dei processi chimici farmaceutici.
  • Affidabilità operativa – progettato per funzionare in modo continuativo senza interruzioni.
  • Installazione plug & play – grazie all’integrazione completa della parte idraulica, il sistema è stato immediatamente messo in produzione dopo il collaudo.

Tempco chiller -30 C controllo termico pharma installazione

Questa fornitura rappresenta un altro esempio di come Tempco sia in grado di sviluppare soluzioni avanzate per il raffreddamento industriale, con elevata efficienza e tempi di consegna ridotti. Grazie alla nostra esperienza nel settore pharma, siamo riusciti a rispondere in modo puntuale alle esigenze del cliente, garantendo un impianto performante e pronto all’uso.

Scambiatori saldobrasati speciali in applicazioni idrogeno

In alcuni video recenti abbiamo molto parlato delle applicazioni degli scambiatori di calore PCHE, scambiatori di calore a circuito stampato, per il loro utilizzo nelle applicazioni con idrogeno e nell’industria dell’idrogeno, con tipologie di impianti e apparecchiature che comportano alti livelli di temperatura e alta pressione, applicazioni in effetti molto particolari e impegnative.

Per questo stesso settore è però anche possibile impiegare scambiatori di calore a piastre saldobrasati, che sono sicuramente meno costosi ma hanno anche limiti molto più bassi rispetto alle condizioni di lavoro. Tuttavia, possono comunque essere una soluzione molto efficiente ed efficace fino a determinati livelli di temperatura e pressione. Si tratta chiaramente di scambiatori a piastre saldobrasati particolari, non saldobrasati rame ma saldobrasati nichel o anche scambiatori a piastre saldobrasate con filler in acciaio inox, che quindi non hanno controindicazioni laddove i fluidi coinvolti nello scambio termico possono reagire con gli ioni di rame. Ciò significa che non ci sono problemi di compatibilità chimica.

Questi scambiatori a piastre saldobrasate possono offrire ottime prestazioni per temperature piuttosto elevate, 200, 300 o 400° C e alcuni modelli possono essere adatti anche a temperature più elevate, ma possono lavorare a livelli di pressione molto più bassi rispetto agli scambiatori PCHE, Pertanto, possono essere impiegati solo in alcune applicazioni dove il limite di pressione consente l’uso di questo tipo di scambiatori di calore a piastre saldobrasati. Anche questo tipo di scambiatori, essendo completamente saldati, offre infine il vantaggio di un’elevata capacità di tenuta che si traduce nel vantaggio di essere garantiti esenti da perdite e miscelazione tra i fluidi.

 

Centraline di termoregolazione TREG nei banchi prova per automotive e negli EV

Nel settore automotive ed elettrico, i banchi prova sono fondamentali per simulare le condizioni operative e testare la resistenza e le prestazioni dei componenti. Per questo genere di applicazioni sono quindi fondamentali le centraline di termoregolazione TREG, che permettono di garantire un controllo termico affidabile, essenziale per ottenere dati precisi e ripetibili nelle operazioni di test e simulazione dei dispositivi.

Diverse sono le applicazioni principali in cui le centraline TREG trovano impiego nei banchi prova nel settore automobilistico e delle auto elettriche, tra cui:

  1. Test su motori e trasmissioni: le centraline di termoregolazione offrono la possibilità di gestire ampi range di temperature per condurre test estremi, effettuando prove di simulazione di condizioni operative reali per motori a combustione, trasmissioni e parti del motore.
  2. Valutazione delle batterie per veicoli elettrici: le TREG vengono utilizzate per eseguire il controllo termico durante i processi di carica/scarica e nel ciclo di vita delle batterie. Garantire con precisione la stabilità termica durante questi test migliora l’affidabilità dei dati e consente di prevenire possibili danni a carico dei componenti.
  3. Prove su inverter e sistemi di trazione: le unità di termoregolazione vengono in questo ambito utilizzate per simulare il comportamento termico degli inverter in una varietà di condizioni operative. Questo permette ai progettisti di poter ottimizzare i sistemi di raffreddamento dedicati.


Tempco centraline termoregolazione banchi prova automotive auto elettriche

Nelle applicazioni per banchi prova di componenti per l’industria automobilistica e nell’elettrificazione, le centraline TREG offrono quindi una serie di vantaggi:

  • Range termici estesi: ideali per test a temperature sia molto basse che elevate -30°C / +300°C
  • Affidabilità operativa: robustezza anche in condizioni di stress prolungato
  • Adattabilità: configurabili per diverse applicazioni nei banchi prova
  • Interfacce configurabili e adattabili per monitoraggio e registrazione dei dati

In conclusione, le soluzioni TREG rappresentano un partner tecnologico affidabile per le aziende del settore automotive e nella trazione in elettrico, fornendo prestazioni elevate supportando l’innovazione tecnologica perseguendo la massima efficienza e affidabilità possibili dei diversi tipi di powertrain.

 

Fluidi dielettrici nel raffreddamento di data center e componentistica elettronica

Fluidi dielettrici, cosa sono e a cosa servono. Abbiamo già parlato in passato dei fluidi dielettrici legati al raffreddamento di schede elettroniche immerse in fluidi, in merito al cosiddetto raffreddamento a liquido. Si tratta quindi di applicazioni di free cooling per data center dove i PCB sono direttamente immersi in un fluido dielettrico, ovvero un tipo di fluido che non conduce elettricità.

Questi stessi fluidi dielettrici vengono utilizzati anche per testare sistemi di termoregolazione e raffreddamento di data center o per altri componenti elettronici, ad esempio nell’industria automobilistica, o anche nella produzione di batterie per veicoli elettrici, per valutare le prestazioni di questi componenti al variare delle condizioni di temperatura.

Dal punto di vista costruttivo, l’impiego di questi fluidi comporta pochissime modifiche alle unità di termoregolazione in quanto i fluidi dielettrici sono in definitiva molto simili agli oli, sia per le loro caratteristiche fisiche che termodinamiche. Pertanto, restano pressoché invariati anche i componenti utilizzati nelle centraline di termoregolazione che impiegano questa speciale tipologia di fluidi.

 

Scambiatore PCHE in applicazioni di raffreddamento Oil&Gas offshore

E’ finalmente ufficiale l’importante commessa per lo sviluppo di un grande scambiatore di calore PCHE a circuito stampato per impiego nel settore oil & gas in Microchannel Devices, partner di Tempco per questa innovativa tipologia di scambiatori.

Il progetto rappresenta una milestone fondamentale, segnando l’ingresso degli scambiatori di calore PCHE nelle applicazioni per il comparto petrolifero offshore, dopo le diverse soluzioni già sviluppate nel settore delle energie green e rinnovabili e in particolare dell’idrogeno. Dopo la firma del contratto a fine dello scorso ottobre con Rosetti Marino, per lo sviluppo e la produzione di uno scambiatore a circuito stampato PCHE destinato al raffreddamento di gas acido da idrocarburi nel nuovo modulo di recupero gas installato su una piattaforma offshore al largo delle coste della Libia, Microchannel Devices è ora molto lieta di annunciare l’avvio del progetto e di condividere maggiori dettagli in merito.

Tempco Microchannel Devices scambiatore PCHE piattaforma offshore oil and gas

Rosetti Marino è tra i più importanti operatori EPC (Engineering, procurement & construction) attivi nel settore Oil&Gas per piattaforme petrolifere. La società era alla ricerca di un costruttore di scambiatori PCHE di grandi dimensioni che fosse in grado di realizzare entro la metà del 2025 uno scambiatore conforme agli stringenti requisiti della normativa ASME per applicazioni con gas ‘letali’.

La commessa ha preso abbrivio grazie al supporto commerciale di Tempco, e l’intenso lavoro del team di MCD ha portato in poche settimane a definire un concept di PCHE in grado di soddisfare tutti i requisiti posti dalla normativa ASME nonché dall’utilizzatore finale ENI, da Saipem (main contractor) e RINA (ente terzo ispettivo). Preziosa è stata a tale riguardo anche la disponibilità del referente ASME di ICIM.

Tempco Microchannel Devices scambiatore PCHE di grandi dimensioni piattaforma offshore oil and gas

Rendering dello scambiatore PCHE di grandi dimensioni per piattaforma oil & gas offshore

MCD è quindi al lavoro per realizzare il suo primo scambiatore PCHE per Oil&Gas offshore, che avrà una lunghezza di oltre 3 metri e un peso di più di 8.000 kg. Lo scambiatore sarà composto da 5 blocchi di piastre fotoincise, saldati con tecnologia di diffusion bonding mediante cordoni di saldatura di geometria specifica, appositamente studiati per consentire un controllo al 100% mediante raggi gamma.

Il dimensionamento dello scambiatore è stato supportato da prove termofluidodinamiche su provini dedicati. Le prove di collaudo comporteranno la capacità di testare un recipiente in grado di contenere centinaia di litri di gas o acqua, e di gestire portate nell’ordine dei 200.000 litri/ora. Perfettamente adeguati alla commessa si sono quindi dimostrati gli impianti di lavorazione di cui MCD si è dotata nel 2024, che includono una macchina di taglio e un centro di lavoro a cinque assi per le lavorazioni meccaniche dei blocchi, entrambe in grado di lavorare su masse di grandi dimensioni, e una seconda linea di incisione che in sei settimane consentirà di realizzare tutte le 2.600 piastre canalizzate necessarie per la costruzione dello scambiatore.

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Idrogeno, scambiatori PCHE compatti ed efficienti nella mobilità green

Dedichiamo un altro articolo per illustrare i vantaggi degli scambiatori di calore PCHE a circuito stampato per utilizzo nelle stazioni di rifornimento di idrogeno. Come già spiegato in precedenza, questa innovativa tipologia di scambiatori a piastre, realizzati mediante Diffusion bonding per il pacco di scambio e tramite fotoincisione chimica per il layout di microcanali sulle piastre, trova impiego nel refuelling di idrogeno per il raffreddamento del gas nelle sue diverse fasi di compressione.

La peculiarità degli Scambiatori PCHE di poter gestire pressioni molto elevate, fino a 700 bar, garantendo elevata efficienza energetica grazie alla struttura a microcanali delle piastre, con inoltre elevata libertà di design che consente di personalizzare i circuiti di scambio dello scambiatore alle specifiche esigenze applicative, comportano grande affidabilità e durabilità di questa tipologia di scambiatori. Caratteristiche essenziali nelle applicazioni estremamente sfidanti nell’industria dell’idrogeno, facendone un mercato potenzialmente molto interessante per i PCHE.

Tempco vantaggi scambiatori PCHE stazioni rifornimento idrogeno

Ecco quindi altri vantaggi che gli scambiatori di calore PCHE offrono in questo tipo di applicazioni:

Compattezza: la loro struttura compatta permette di risparmiare spazio, un fattore importante nelle stazioni di rifornimento dove lo spazio è limitato.
Alta efficienza termica: la configurazione a microcanali offre un’elevata superficie di scambio termico, migliorando l’efficienza del trasferimento di calore.
Versatilità: gli scambiatori di calore PCHE possono essere utilizzati per una varietà di fluidi e condizioni operative, rendendoli adattabili a diverse esigenze di raffreddamento e riscaldamento.

In conclusione, gli scambiatori di calore PCHE sono componenti vitali nelle stazioni di rifornimento di idrogeno, contribuendo a garantire un’operazione sicura ed efficiente. La loro capacità di gestire il calore generato durante la compressione dell’idrogeno, combinata con la loro compattezza e affidabilità, li rende una scelta preferita per questa applicazione. Con l’espansione dell’infrastruttura per l’idrogeno, l’importanza di questi dispositivi continuerà a crescere, sostenendo lo sviluppo di una mobilità più sostenibile e verde.

Forza e resistenza, la termoregolazione nei componenti in fibra di carbonio

Proseguiamo con la serie di video dedicati alle unità di termoregolazione e controllo della temperatura. Un’altra interessante applicazione delle unità di termoregolazione è legata ai processi di produzione della fibra di carbonio, o comunque delle strutture in fibra di carbonio.

Forse non tutti lo sanno, ma quando una struttura in fibra di carbonio viene realizzata deve essere ‘cotta’ all’interno di appositi forni industriali, e anche se il termine ‘cotto’ non è tecnicamente appropriato, ma questa è in effetti la funzione di questa parte del processo produttivo. Una volta stampata, la parte in fibra di carbonio, il telaio, una parte della scocca di un’auto, o comunque qualsiasi tipo di componente realizzato con fibra di carbonio, viene inserito in un forno al fine di stabilizzare la resina e la disposizione e la struttura delle fibre, al fine di ottenere la resistenza e i livelli di resistenza richiesti in fase di progetto.

Queste strutture vengono dunque ‘cotte’ all’interno di appositi forni dedicati in grado di raggiungere le elevate temperature necessarie per stabilizzare le resine, e tutti questi forni necessitano di sistemi di raffreddamento, o comunque di soluzioni di termoregolazione. Sì, perché oltre al raffreddamento è necessaria anche una funzione di termoregolazione, fondamentale per consentire alla resina di raggiungere la stabilità finale.

Centraline di termoregolazione vengono pertanto impiegate per mantenere le temperature di lavoro necessarie in questi speciali forni. Inoltre, sono utilizzate anche per garantire il corretto raffreddamento finale: una volta completato il processo di cottura dei componenti in fibra di carbonio all’interno del forno, il tutto va opportunamente raffreddato per tornare alla normale temperatura ambiente. Infine, ci sono anche alcuni processi in cui queste unità hanno una funzione di emergenza, per cui le centraline intervengono per raffreddare il forno nel caso in cui si verifichi una reazione che faccia salire la temperatura, superando i livelli di sicurezza di processo.