Come ogni anno, tutto il team di Tempco desidera porgere i suoi più calorosi auguri per queste Feste, per un Buon e Sereno Natale e un Felice e sempre più Sostenibile Nuovo 2024.
Un Anno Nuovo che sia all’insegna di soluzioni per il controllo della temperatura e della gestione dell’energia sempre più Green.
Auguri Tempco Green! #SolidSustainability
Concludiamo la carrellata sulla pulizia degli scambiatori nel Canale Youtube di Tempco con un nuovo video dedicato al lavaggio degli scambiatori a piastre saldobrasati. Iniziamo subito col dire che gli scambiatori a piastre saldobrasate sono quelli meno pulibili tra gli scambiatori di calore a piastre. Questo perché sono realizzati come un unico blocco compatto totalmente saldato e inoltre vengono solitamente utilizzati con fluidi puliti.
Questo perché i canali interni sono molto piccoli e stretti, parliamo di passaggi idraulici con un diametro di 2 – 2,5 mm. Chiaramente una pulizia meccanica è impossibile da realizzare. È possibile procedere con un lavaggio chimico, il classico CIP, Cleaning in place, utilizzando fluidi detergenti più o meno aggressivi in grado di rimuovere incrostazioni, depositi di sporco o grasso che si sono accumulati all’interno dello scambiatore.
Ovviamente lo scambiatore deve consentire almeno un discreto passaggio al fluido detergente, nel senso che se lo scambiatore a piastre saldobrasato è completamente intasato non è più possibile pulirlo. Questo perché il fluido non scorrerà all’interno dello scambiatore, o comunque creerà dei canali di scorrimento preferenziali ma non pulirà l’intero pacco piastre.
E’ quindi meglio utilizzare scambiatori a piastre saldobrasati solamente con fluidi puliti. Oppure fare un attento controllo delle perdite di carico, e appena si ha un segnale di un aumento delle perdite di carico, a portata costante naturalmente, quello è il segnale d’allarme che indica che lo scambiatore a piastre saldobrasate comincia a sporcarsi. È allora opportuno effettuare immediatamente un intervento di pulizia, per evitare un completo intasamento dello scambiatore.
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Gli atti relativi alla partecipazione di Tempco alla recente mcT Idrogeno sono disponibili alla pagina dedicata del sito Fieraidrogeno. Valter Biolchi di Tempco è in particolare intervenuto di persona con uno speech sul tema ‘Evoluzione e peculiarità dei sistemi termici nella produzione e utilizzo di idrogeno’.
Tra le diverse tipologie di scambiatori di calore nell’offerta di Tempco, particolarmente adatti alle nuove applicazioni per l’industria dell’idrogeno nella Green Energy sono gli scambiatori a piastre FULL INOX e PCHE, scambiatori a circuito stampato completamente in acciaio inossidabile adatti per la generazione di idrogeno e per i sistemi di alimentazione mediante elettrolisi PEM o acqua deionizzata a bassa conduttività.
A prescindere dal tipo di tecnologia di elettrolisi, Tempco può fornire soluzioni termiche di alto valore grazie a scambiatori di calore a piastre saldobrasate per apparecchiature di elettrolisi, elettroliti, raffreddamento di fluidi di lavoro e recupero di calore del sistema. I sistemi termici Tempco possono essere utilizzati nei cicli di riscaldamento e raffreddamento per la produzione e impiego di idrogeno.
Un importante e interessante caso applicativo sviluppato negli ultimi mesi riguarda la collaborazione con Baglietto per la realizzazione dello yacht Bzero, che apre le porte alla nautica a zero emissioni.
Dall’acqua all’energia, il contributo di Tempco per raggiungere questo traguardo consiste nella fornitura di sistemi di raffreddamento dell’elettronica di potenza a bordo. Grazie a uno studio approfondito del caso, Tempco ha potuto garantire una soluzione efficiente, compatta e totalmente customizzata per le esigenze del cliente.
La soluzione studiata per Baglietto comprende nello specifico tre diversi sistemi di gestione dell’energia termica:
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Una corretta gestione del raffreddamento è un’operazione delicata e di cruciale importanza nella produzione del polistirolo espanso. Si tratta infatti di un ciclo che in passato ha sempre impiegato torri di raffreddamento, ma che oggi con l’evoluzione delle tecnologie consente di accettare una temperatura di raffreddamento a livelli superiori.
Questo sviluppo permette quindi di utilizzare condensatori ad aria, i classici dry-cooler, adottando una soluzione che offre anche il vantaggio di eliminare i consumi d’acqua delle torri e offre una gestione molto più semplice dell’impianto. Non vi è infatti più il rischio di implicazioni di legionella derivanti da una cattiva gestione delle acque oppure di scaling e incrostazioni dovuto alla presenza di carbonati.
Le soluzioni per i cicli di produzione del polistirolo espanso sviluppate da Tempco fanno quindi comunque impiego di particolari scambiatori di calore dotati di tubi in acciaio inox, materiale scelto con l’obiettivo di aumentarne la durata e l’affidabilità nel tempo.
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Parliamo in questo nuovo video nel nostro canale Tempco YouTube di una tipologia molto interessante di scambiatori di calore, gli scambiatori PCHE, ovvero Printed Circuit Heat Exchangers, scambiatori a circuito stampato.
Si tratta di scambiatori che vengono realizzati utilizzando un processo di produzione molto particolare nella realizzazione delle piastre e dei relativi canali, impiegando una tecnologia per molti aspetti simile a quella utilizzata per i circuiti stampati in elettronica. Utilizzando di fatto una sorta di erosione elettromeccanica, è infatti possibile ottenere degli schemi dei canali che vengono preparati in precedenza su un computer. Impiegando un software CAD, vengono disegnati i canali necessari, che poi vengono realizzati sulla piastra con una sorta di stampante, per semplificare.
Chiaramente il processo non è così semplice e scontato e richiede anzi un know-how molto speciale, ma il processo permette di ottenere scambiatori dalle caratteristiche molto interessanti. Questo in quanto la possibilità di realizzare i canali in questo modo permette di avere massima flessibilità e libertà nella progettazione dei canali stessi. Senza peraltro essere più limitati da uno stampo e con inoltre il grande vantaggio di non dover più costruire uno stampo per lo stampaggio fisico della piastra, sostituito invece da un processo meccanico che trasferisce lo schema dei canali sulla piastra.
Notevoli sono quindi i vantaggi offerti dagli scambiatori PCHE, in quanto innanzitutto consentono di realizzare scambiatori multistream, con 3, 4 o 5 stream differenti, mentre con gli scambiatori tradizionali è possibile averne fino a un massimo di tre. Inoltre, è possibile realizzare i canali e le circuitazioni nelle posizioni più comode, per cui è possibile sbizzarrirsi creando canali dedicati per gestire diverse portate, differenti perdite di carico e tipologie di scambio termico differenti.
La costruzione dello scambiatore avviene quindi tramite una speciale tecnologia di saldatura, chiamata Diffusion Bonding, che consente di realizzare gli scambiatori senza materiale di apporto. Ciò significa che, nel caso dell’acciaio inossidabile, potremo avere scambiatori full-inox, o scambiatori full-titanium nel caso del titanio. Offrendo quindi resistenza a pressioni e temperature molto elevate. Temperature elevate ed estreme in entrambi i sensi, ossia da temperature criogeniche fino a temperature molto elevate. Ciò apre naturalmente a una varietà di applicazioni in moltissimi settori industriali.
Vi sono chiaramente anche degli svantaggi, quali il costo e i tempi di produzione, che vengono però ampiamente ripagati da tutti i vantaggi che derivano dall’avere degli scambiatori dalle prestazioni talmente notevoli.
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Tempco sarà presente giovedì 23 novembre a mcT Idrogeno, mostra convegno dedicata alla produzione e distribuzione di idrogeno organizzata da EIOM Fiere, che si tiene presso il Crowne Plaza Hotel a San Donato, Milano.
L’idrogeno è una risorsa importante nella transizione energetica, preziosa alternativa all’utilizzo di combustibili fossili. Le soluzioni tecnologiche emergenti per l’industria dell’idrogeno avranno quindi un ruolo chiave per implementare sostenibilità ed efficienza nel soddisfare la domanda di energia in un futuro che guarda a rinnovabili e al target zero emissioni.
Tempco opera nella filiera dell’idrogeno fornendo soluzioni con scambiatori di calore per il raffreddamento e il controllo della temperatura nelle applicazioni per celle a combustibile e tecnologie che sfruttano l’idrogeno.
Oltre alla presenza in fiera, Tempco interviene a mcT Idrogeno con uno speech sul tema ‘Evoluzione e peculiarità dei sistemi termici nella produzione e utilizzo di idrogeno’ previsto per le 12.15.
Al link sottostante potete consultare il programma completo dei convegni e degli interventi nel corso della giornata mcT Idrogeno:
https://www.eiomfiere.com/mcT_idrogeno/programma.asp
Per maggiori informazioni:
www.eiomfiere.com/mcT_idrogeno/preregistrazione.asp
Il corretto raffreddamento dell’olio lubrificante riveste un ruolo cruciale nelle applicazioni con generatori a turbina destinati alla generazione di energia. Efficienza e affidabilità, requisiti chiave di questi sistemi, dipendono infatti in gran parte dalla gestione termica dell’olio lubrificante. Per garantire il raffreddamento efficiente dell’olio lubrificante nelle turbine per power generation Tempco fornisce soluzioni avanzate, con particolare focus sugli scambiatori di calore doppi in standby con valvole di interconnessione.
La temperatura dell’olio lubrificante è un parametro fondamentale per garantire il corretto funzionamento delle turbine nella generazione di energia. Elevate temperature possono compromettere la viscosità dell’olio, riducendo la sua capacità di lubrificazione e aumentando l’usura dei componenti. Di contro, temperature troppo basse possono causare la formazione di condensa e accelerare la corrosione. Un controllo preciso della temperatura è quindi essenziale per garantire la durata e l’efficienza del sistema.
Tempco offre una vasta gamma di raffreddatori e sistemi skid di raffreddamento progettati su misura per soddisfare le esigenze specifiche delle turbine nel settore del power generation. Gli scambiatori di calore doppi in standby rappresentano in questo ambito una soluzione innovativa: questi sistemi consentono il passaggio continuo dell’olio attraverso lo scambiatore master, con un secondo scambiatore che entra in funzione nel circuito in caso di necessità, garantendo un raffreddamento costante ed evitando interruzioni nell’erogazione di potenza.
Le valvole di interconnessione sono un elemento chiave nei sistemi doppi di Tempco. Queste valvole regolano il flusso dell’olio tra gli scambiatori, assicurando che il passaggio attraverso il secondo scambiatore avvenga quando necessario, in modo rapido ed efficace.
Benefici operativi:
• Migliore affidabilità: La gestione avanzata della temperatura assicura un funzionamento stabile e affidabile delle turbine.
• Personalizzazione: Le soluzioni Tempco sono progettate su misura, adattandosi alle specifiche esigenze del cliente.
• Minima interruzione: Gli scambiatori doppi in standby assicurano un raffreddamento continuo, minimizzando il rischio di interruzioni nella produzione di energia.
Le soluzioni con scambiatori doppi in standby per il raffreddamento dell’olio nelle turbine per generazione di energia rappresentano un’ulteriore soluzione avanzata che dimostra il continuo impegno di Tempco sui fronti dell’innovazione e dell’ottimizzazione dell’efficienza energetica. Investire in queste tecnologie non solo migliora le prestazioni operative, ma contribuisce anche alla sostenibilità ambientale nel panorama della generazione di energia.
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Gli Scambiatori di calore a circuito stampato PCHE di Tempco (Printed circuit heat exchangers) sono i protagonisti delle applicazioni a idrogeno che abilitano una efficiente transizione energetica nella Guida Idrogeno 2024 realizzata da La Termotecnica. Nello specifico, l’articolo illustra un recente caso applicativo di questi scambiatori per il raffreddamento di idrogeno puro compresso ad alta pressione.
Un appuntamento che rinnoviamo con piacere, dopo la presenza di Tempco sull’edizione dello scorso anno della Guida Idrogeno, che ribadisce da una parte il crescente interesse e la domanda in aumento sul mercato per soluzioni che sfruttano l’idrogeno come nuova fonte rinnovabile e vettore di energia green, e dall’altra l’impegno sempre più forte di Tempco nello sviluppo di tecnologie innovative atte ad abilitare la diffusione di queste nuove soluzioni sostenibili nella gestione dell’energia.
In questo ambito è quindi preziosa la collaborazione con il nostro partner tecnologico Microchannel Devices (µCD), raccontata anche nell’articolo Tempco ospitato nella nuova Guida Idrogeno 2024, che sviluppa e realizza gli speciali scambiatori PCHE grazie al processo di Diffusion Bonding. Si tratta di una innovativa tecnologia di saldatura allo stato solido che consente di ottenere pacchi piastre degli scambiatori in un blocco monolitico, in grado di resistere alle pressioni e temperature elevatissime coinvolte nelle emergenti applicazioni per l’industria dell’idrogeno.
A voi allora buona lettura della nuova Guida Idrogeno 2024!
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Si è parlato già molte volte di lavaggio degli scambiatori a piastre, relativamente alla rigenerazione, o revamping, al fouling factor e alla pulizia e manutenzione degli stessi. L’argomento è ampio e merita un approfondimento.
Nella fattispecie degli scambiatori a piastre ispezionabili, è chiaro che la pulizia risulti più facile, ma relativamente. Essendo infatti ispezionabili, è sufficiente smontarli, aprirli e lavare le piastre utilizzando acidi, detergenti o fluidi più o meno aggressivi. Quindi procedere a chiudere nuovamente lo scambiatore. Ma questo non basta.
L’intervento di pulizia viene infatti di solito integrato con un test con liquidi penetranti, necessario a garantire che le piastre non siano rotte, criccate o corrose. Effetti evidenti di corrosione sono certamente visibili anche a occhio nudo, ma ci possono altresì essere micro-cricche dovute magari a cattivi interventi di manutenzione. Ad esempio, per effetto di un serraggio troppo stretto delle piastre che possono quindi essere state schiacciate. Questo può non essere evidente, ma viene rilevato con un test con liquidi penetranti, che viene effettuato sul 100% delle piastre dello scambiatore.
Un’altra operazione che può quindi essere fatta, anche se non necessariamente richiesta, è la sostituzione delle guarnizioni. Il processo di pulizia comporta il più delle volte la rimozione delle guarnizioni, il lavaggio delle piastre e il rimontaggio delle guarnizioni, specialmente se queste sono a clip, ovvero non incollate. A volte però le guarnizioni possono apparire usurate, per cui occorre sostituire l’intero pacco di guarnizioni.
Si tratta nel complesso di un’operazione piuttosto invasiva, e anche piuttosto costosa. Sicuramente ne vale la pena per scambiatori a piastre di una certa taglia, ma nel caso di scambiatori molto piccoli l’intervento potrebbe risultare non conveniente, mentre potrebbe essere più economico sostituire l’intero pacco piastre.
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Un interessante studio di IDTechEx porta un aggiornamento sul trend di crescita delle soluzioni di raffreddamento a liquido per i data center. Particolarmente illuminante è il dato riportato relativo al fatturato dei data center del secondo trimestre 2023 di Nvidia, che rispetto allo stesso periodo dell’anno precedente ha registrato un incremento del +141%, toccando la cifra record di 10,32 miliardi di dollari. L’aumento su base annua è del 171%.
La crescita nella domanda di potenza computazionale nei data center pone un problema relativo all’impatto ambientale di queste strutture. Sempre Nvidia nel 2022 ha annunciato un nuovo piano per ridurre il consumo energetico dei data center, per il crunch di enormi quantità di dati o per addestramento di modelli AI. L’azienda ha in particolare sviluppato innovative schede raffreddate a liquido, che consumano fino al 30% in meno rispetto a quelle raffreddate ad aria.
Con l’incremento della potenza termica dei chip, infatti, il tradizionale raffreddamento ad aria non è più sufficiente a soddisfare i requisiti di raffreddamento delle nuove applicazioni. In questo quadro, la previsione per i prossimi anni di IDTechEx è per una forte crescita e adozione del raffreddamento a liquido dei data center, con un fatturato annuo che entro il 2033 supererà i 900 milioni di dollari, come si legge nel report Gestione termica per centro dati 2023-2033.
Tabella comparativa dei liquidi refrigeranti dei principali brand disponibili sul mercato per raffreddamento a liquido dei data center. Fonte IDTechEx
Nel raffreddamento a liquido, grazie al raffreddamento a liquido diretto al chip (D2C, direct-to-chip) è possibile raffreddare solo alcuni componenti, come chipset e GPU, e non schede intere. Il raffreddamento a immersione offre invece efficienza elevata e distribuita in maniera uniforme. Considerate le tipiche temperature per immersione, che vanno da 25 a 50° C come riporta la tabella sopra, Tempco vede in queste innovative applicazioni ampio spazio per il free cooling, aumentandone l’efficienza. E’ pertanto possibile fornire soluzioni di dissipazione termica con dry cooler dedicati, sia a secco sia adiabatici quando la temperatura ambiente diviene più elevata. Tempco può altresì fornire soluzioni di free cooling per immersione con scambiatori TCOIL.
Va infine detto, come anche IDTechEx sottolinea, che il processo di immersione dei server nelle vasche può essere macchinoso e oggi richiede ancora un importante retrofitting dei data center esistenti basati su rack. Occorre poi considerare i costi iniziali dell’hardware, per cui IDTechEX stima che un serbatoio di raffreddamento a immersione possa costare circa 4 mila dollari. A questo va sommato il costo del liquido refrigerante per il serbatoio. Costi iniziali relativamente elevati che vengono però ampiamente ripagati nel tempo grazie al notevole risparmio energetico che si ottiene.
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