Pompe di calore industriali e ad alta temperatura
Generazione del caldo, del freddo e riutilizzo del calore per i processi industriali
Il condizionamento nei processi industriali è fondamentale per garantire la qualità delle lavorazioni e la continuità di esercizio.
Con attenzione all'efficienza e al riutilizzo del calore ottimizziamo l'uso dei flussi energetici e riduciamo i consumi, in modo intelligente.
Scopri le soluzioni di HiRef in questo ambito.
La pompa di calore per una moltitudine di settori applicativi
Il condizionamento e il recupero del calore industriale diventano critici per l'efficienza e la sostenibilità ambientale
In tutti i settori produttivi, un'adeguata refrigerazione contribuisce a migliorare la stabilità del processo e dei prodotti trattati. In particolare, alimentari e bevande, farmaceutico, chimico ed elettronico sono tra i primi ambiti a necessitare di un controllo costante e altamente preciso delle condizioni termoigrometriche degli ambienti per garantire prestazioni produttive e qualità elevate delle lavorazioni. Infatti, in fasi specifiche del processo, le basse temperature, unitamente al controllo dell'umidità, sono fondamentali per impedire la trasmissione di batteri e di reazioni chimiche indesiderate o il deterioramento dei materiali utilizzati nel processo industriale.
Tuttavia tutto il settore industriale è altamente energivoro, responsabile di circa il 25% dei consumi finali di energia e di oltre il 50% delle emissioni di anidride carbonica a livello europeo.
Per questo generare freddo o caldo non basta e sempre più, oggi e in ogni ambito produttivo, la tendenza è quella di gestire le necessità di freddo da un lato e di calore dall'altro con un unico impianto che gestisca entrambi i flussi energetici. La pompa di calore è la soluzione ideale per rispondere ad entrambe le esigenze in contemporanea, rendendola un investimento ancora più redditizio (minor OPEX) per qualsiasi attività produttiva.
Recupero del calore nell’industria
Quando scegliere una pompa di calore industriale?
Il calore di scarto dei processi industriali e il riscaldamento sono due delle maggiori fonti di perdita di energia per un'azienda. Recuperare il calore di scarto offre l'opportunità di aumentare l'efficienza energetica, riducendo così l’impatto ambientale dell'azienda, oltre che di mantenere sotto controllo i consumi energetici dei siti produttivi. E' anche una strategia per raggiungere gli obiettivi europei di risparmio energetico fissati per il 2030.
Grazie alle pompe di calore HiRef è possibile ricavare energia dal calore altrimenti dispersa sotto forma di flussi inutilizzati e di riutilizzarla in modo nobile per produrre energia termica o frigorifera, a differenti livelli di temperatura. La sorgente termica può risiedere nelle acque reflue o nelle acque di scarto dei processi industriali (es. in processi di stampaggio), acqua che ha una temperatura variabile da 30 a 45° e che viene recuperata per produrre acqua calda per un altro processo all'interno dell'industria o, per esempio, per il teleriscaldamento. In questo modo si riduce la spesa di energia in termini di combustibile fossile utilizzato e di emissioni di CO2 per generare calore.
Il prossimo passo?
La Ricerca e Sviluppo di HiRef è già orientata alle tendenze future, fra cui quella di sopperire all'intero fabbisogno energetico dell'industria con pompe di calore ad altissima temperatura capaci di produrre acqua calda fino ai 160°C. Questi nuovi prodotti apriranno possibilità applicative verso nuovi settori come cementificio, farmaceutico, cartario e lavorazione degli amidi, essiccatori, produzione di verniciature.
Teleriscaldamento per distretti industriali e residenziali
Un'altra situazione che vede protagoniste le pompe di calore industriali per ridurre l'utilizzo di fonti fossili è il teleriscaldamento. La pompa di calore può sostituire in toto un impianto ad energia fossile utilizzando una sorgente naturale come fonte termica.
Ciò è possibile in contesti in cui la rete di teleriscaldamento si trovi nei pressi di un lago, di un fiume o di una falda. Una pompa di calore ad altissima temperatura, come la KVW, è in grado di produrre acqua ad elevate temperature anche con acqua sorgente molto fredda.
Questa caratteristica permette alle pompe di calore di essere integrate nei circuiti di teleriscaldamento anche in sostituzione di generatori di calore tradizionali.
Smart grid
In distretti industriali e urbanizzati, anche il Data center di prossimità o un Energy Hub diventano fonte di calore da mettere a disposizione della rete locale. Le reti intelligenti nascono in funzione di una maggiore integrazione di produzione proveniente da fonti di energia diverse per il raggiungimento di precisi obiettivi di decarbonizzazione e di sviluppo sostenibile.
In questo contesto, la pompa di calore è il modo per elevare la dissipazione termica di un Data Center o Industria al livello di temperatura più utile, fino a 90°C, immettendo nella rete di teleriscaldamento il calore che poi verrà distribuito fra, ad esempio, poli sportivi, ospedali, lavanderie, essicatori, vertical farms, edifici e quartieri residenziali.
Riqualificazione o ampliamento dell'impianto tecnologico
Pompa di calore e cogenerazione
In un sito produttivo, la pompa di calore può integrarsi ad un impianto di riscaldamento già esistente, ad esempio a una caldaia a combustione, andando a recuperare potenza termica ed energia elettrica dal cogeneratore, utilizzandolo come sorgente. Così il calore generato dall'unità non viene perso, ma viene immesso nella rete di riscaldamento e l'edificio viene alimentato con elettricità, calore e acqua calda quasi senza dispersioni permettendo la produzione contemporanea di energia elettrica, termica e frigorifera. Allo stesso tempo, la pompa di calore viene scelta anche per ampliare una rete di cogeneratori esistente per aggiungere energia termica con maggiore efficienza rispetto a un cogeneratore a fonte fossile.
Dove conviene la cogenerazione?
Questo tipo di impianto è indicato dall’industria agli ospedali, dal terziario ai centri sportivi, sia per il riscaldamento che per il calore di processo.
I principali vantaggi sono:
- riqualificare o ampliare siti e impianti frigoriferi esistenti
- aumentare l'indipendenza elettrica riducendo i costi di approvvigionamento
- garantire la continuità dell’approvvigionamento elettrico, termico e frigorifero
- diminuire l’impatto ambientale riducendo le emissioni di CO2
HiNode è il sistema di supervisione e gestione degli impianti di condizionamento sviluppato da HiRef.
Controllo e gestione avanzati
Si integra con tutte le macchine HiRef e di terze parti per ottimizzarne il funzionamento: garantisce le prestazioni previste in fase di analisi, predice i guasti e calcola il decadimento delle prestazioni nel tempo per agire tempestivamente, assicurando continuità di servizio all’utente.
HiNode è un sistema dal dimensionamento variabile in base al numero di dispositivi da controllare. Personalizzabile nel software e nelle funzionalità.