Caldo ed energia

In questo periodo di caldo torrido estivo, veniamo bersagliati continuamente da notizie, a mio modo di vedere anche fin troppo allarmistiche, circa i consumi di energia elettrica ormai a livelli insostenibili…
In effetti ormai tutti noi siamo abituati a lavorare in condizioni confortevoli, con aria condizionata, ambienti climatizzati, quindi a maggior ragione non riusciamo a resistere alla tentazione di trasportarci questa comodità anche a casa, con un conseguente aumento dei consumi elettrici, causati dall’incremento di installazioni residenziali di sistemi di condizionamento dell’aria.
Non è mia intenzione trattare l’argomento relativo ai consumi elettrici o alle allarmistiche notizie relative al caldo in questa sede, essendo già presenti sul web un numero notevole di siti accreditati che se ne disputano la paternità o i pareri più o meno attendibili.
Ragionando oggi su alcuni impianti recentemente installati, facevo un rapido conto dell’energia elettrica risparmiata, semplicemente analizzando in modo approfondito un particolare processo produttivo e provando a verificare meglio le necessità di “freddo” e del suo “livello” in quel particolare ambito produttivo.
Mi spiego meglio…

Processo produttivo: XXYYZZ
Il costruttore della linea di produzione richiede acqua fredda a 25°C in una determinata quantità.
25°C è una temperatura “strampalata”, nel senso che è un livello di temperatura che alle nostre latitudini risulta:

• troppo bassa per un sistema di dissipazione a batterie
• è nuovamente troppo bassa per un sistema con torri evaporative
• elevata per pensare ad un chiller sebbene rimanga l’unica soluzione praticabile.

Durante il periodo invernale i primi due sistemi ce la potrebbero fare tranquillamente, ma quando arriva l’estate che cosa si fa?
L’ufficio tecnico che ha progettato la linea non ha dubbi, ci vuole un chiller, così sono sicuri di non avere problemi.
Già, ma se facciamo un rapido bilancio energetico c’è da spaventarsi:

• 100.000 frig/h di chiller per produrre acqua a 25°C con ambiente a 35°C significano circa 40 HP (30 KW) di compressore frigorifero in marcia (tralasciamo le pompe che comunque dobbiamo mettere a bilancio).
• La stessa potenza dissipata con una torre, impiegherà 1,5 KW.
• Con un radiatore parleremo circa di 3 KW

attenzione sono numeri molto “budgettari”, ma abbastanza realistici.

Gìà qui ci possiamo accorgere che la differenza è notevole.
Passiamo la parola al responsabile di produzione: a che temperatura ti serve l’acqua? FREDDA..più fredda possibile…
…ma come se il costruttore chiede 25°C?

La soluzione
la parola d’ordine in questi casi è imbrogliare e rilevare, ovvero eliminare i termometri in campo e mandare acqua “meno fredda” all’utente, rilevando le quote di produzione e la temperatura effettiva alla quale si da il servizio.
Il gioco è fatto, stabiliremo che ci serve acqua veramente a 20-25°C.
Adesso come risparmiare?
Pensare ad un investimento più articolato, ma più efficiente: una catena formata da una torre evaporativa (o un radiatore) per il primo abbattimento e per raffreddare il più possibile l’acqua compatibilmente con le condizioni ambientali, quindi un chiller per dare il colpo finale, ovvero abbassare del tutto la temperatura, al livello richiesto dall’utenza.
Nel dimensionare il tutto, vale la pena di pensare ad un margine sul chiller (che permetta di lavorare anche quando le condizioni magari saranno più critiche), ma sicuramente ad un sistema a torre evaporativa o radiatore che permetta di dissipare tutto il carico termico durante la mezza stagione, senza impegnare il chiller, permettendo così di fermarlo non appena sarà possibile.
Sicuramente questo argomento non si può esaurire con un intervento modesto e limitativo come questo, ma richiederebbe un approfondimento più completo, nulla vieta di poterci tornare per analizzare magari dei casi concreti e reali nel dettaglio.

segue

Free cooling e risparmio energetico (parte 2)