Nei precedenti articoli che vi abbiamo proposto ci siamo soffermati sull’importanza dell’efficienza energetica degli impianti di refrigerazione al fine di contenere i costi di gestione e ridurre l’impatto sull’effetto serra atmosferico.
Obiettivo di questo nuovo articolo è entrare un po’ più nel dettaglio e soffermarci su un esempio di adozione di tecnologia a basso costo e ad alto beneficio in grado di esprimersi al meglio proprio quando si utilizzano gas “ad elevata densità” come quelli sintetici derivanti dal minerale del fluoro (famiglie HFO, HFC e loro miscele).
Importante avere presente da subito che la tecnologia che vi presentiamo è trasversalmente applicabile a svariati gas refrigeranti, diremmo tutti quelli più comuni, di tipo sintetico e parallelamente non solo su impianti di refrigerazione ma anche per confort umano, aria condizionata, quando dedicata al trattamento aria o acqua di medie e grandi potenze (escludiamo gli split domestici). I benefici maggiori si hanno, comunque, nell’applicazione alla refrigerazione commerciale per la GDO.
Un richiamo all’importanza del saving energetico nella sfida alla riduzione effetto serra
Come mostrato in Fig. 1, le emissioni effetto serra atmosferico nel Mondo sono dovute all’80% ai consumi di energia elettrica. Vengono chiamate “emissioni indirette” nel nostro settore perché piuttosto effimere, nascoste nei meandri dei cavi elettrici e riscontrabili in bolletta dopo che ormai l’energia è consumata. Sono in costante aumento. Auto elettriche, cloud computing, wireless, automazione industriale… generalizzando, laddove l’uomo viene sostituito dalle macchine, si consuma energia elettrica e si inquina.
Per tali ragioni da molti anni in Europa è stato creato un vero e proprio “mercato della CO2” al fine di rendere sempre più costoso lo spreco di energia elettrica.
Mentre scrivo, si veda la Fig. 2, la quotazione di 1 Ton di CO2 impiegata in un processo produttivo ha raggiunto livello record storico: 60 €/Ton CO2 !
Questo è un segnale che qualsiasi attività che impieghi CO2 ha un impatto ambientale sempre più pesante, che l’Europa “prezza” per scoraggiare le inefficienze e indurre ad una maggiore attenzione.
E’ quindi ovvio che il consumo di energia elettrica fa la parte del leone in tutto questo. Ridurre l’impatto ambientale utilizzando un gas refrigerante permesso dalle normative vuol dire quindi ottenere da esso una elevata performance termodinamica / energetica anche e soprattutto in condizioni climatiche difficoltose (Tambiente > 30 °C). Il tutto, si spera, contenendo l’investimento, le masse di metalli e di elettronica che si useranno (fonte di emissioni di CO2 anch’esse), i costi di manutenzione e di mantenimento in efficienza.
Una semplice, economica ed efficace tecnologia per un sensibile miglioramento dell’efficienza energetica: Il Sotto-Raffreddamento addizionale in un impianto frigo
Spesso quando si parla di efficienza energetica si pensa a importanti investimenti in tecnologia che possono richiedere diversi anni per poterne vedere un ritorno, se tutto andrà bene.
Nel caso degli impianti di refrigerazione commerciale, sia che si tratti di unità split compatte per celle di stoccaggio, sia delle classiche centrali termodinamiche dotate di molteplici compressori, di grande potenza e in grado di refrigerare le merci contenute in un supermarket, esistono stratagemmi di efficientamento energetico che presuppongono l’impiego di contenuto budget di spesa. Grazie ai consistenti benefici che da subito si possono ottenere e, per l’appunto, alla contenuta spesa, si potrà facilmente ottenere un rapido ritorno dell’investimento per la gioia degli energy managers e dei responsabili finanziari operanti nella GDO.
Si tratta dell’adozione di unità ausiliarie di sotto-raffreddamento meccanico, piccoli “frigo” operanti in condizioni ideali per una elevata efficienza e stabilità di funzionamento, che possono essere applicati anche a impianti esistenti a patto che funzionino con gas refrigeranti che ne possono trarre un consistente beneficio. Ci si riferisce ai gas sintetici fluorurati di tipo HFC e, meglio ancora, HFO. Perché? Presto detto: i gas fluorurati posseggono caratteristiche che li rendono, come dire in poche parole, “molto sensibili” all’intervento di un sistema esterno che li possa “aiutare” a impiegare meno energia elettrica per produrre la stessa quantità di freddo. Vedere Fig. 3
La tecnologia, quindi, è decisamente semplice, segue la termodinamica, raffreddando il liquido condensato e da inviare ai banchi frigo si ottiene un deciso incremento di efficienza. In pratica, facendo questo, si userà molta meno energia elettrica per i compressori che devono lavorare per comprimere il gas e mandarlo alla liquefazione nei condensatori, a parità di freddo richiesto dalle utenze.
I benefici, ovviamente dimostrati dalla teoria, dalla scienza, e dalla pratica, sono immediati, consistenti (si arriva fino al 20 % di diminuzione consumi in certe condizioni) e si osserveranno soprattutto nella stagione calda. Quando non sarà più conveniente avere l’ausilio del sotto-raffreddamento (stagione fredda), il modulo mostrato nello schema a sinistra smetterà di funzionare, il tutto regolato dal cervello elettronico della centrale.
Da tenere presente un altro beneficio molto interessante: la potenza di refrigerazione che sarà a disposizione dopo la semplice modifica sarà più abbondante. Il sotto-raffreddamento aggiuntivo, a parità di ogni altro elemento costituente l’intero impianto, infatti fa in modo tale che, seguendo le leggi della termodinamica, il fluido refrigerante esprima più potenziale quando compie il processo di evaporazione negli scambiatori dei frigoriferi. Questo beneficio è nella pratica molto apprezzabile in quanto, soprattutto d’estate, può capitare sovente di avvicinarsi al limite massimo di potenza che si richiede al nostro impianto, magari non più nuovissimo.
Vediamo come adottare questa semplice miglioria tecnologica.
Come si realizza un circuito ausiliario di sotto-raffreddamento per il nostro punto vendita GDO
Distinguiamo tra due situazioni: ammodernamento impianto esistente e realizzazione di uno nuovo, da zero o da dismissione di uno vecchio.
- Ammodernamento e messa in efficienza di un impianto funzionante:
In questo caso con ogni probabilità avremo gas R404A circolante in un impianto in funzione sul quale si decide di intervenire per due ragioni: cambiare il vecchio gas con uno consentito ovvero molto più economico e pratico da gestire come R448A o R449A (o anche R452A su impianti di piccola potenza). Si pianifica un intervento di svuotamento del vecchio gas (General Gas S.r.l. offre un servizio riconosciuto come top nel settore, collaborando con i primari installatori italiani). Quindi si opera sui componenti esistenti, rimpiazzando magari quelli obsoleti, al fine di poter far funzionare al meglio il nuovo gas che nel settore si definisce “da retrofit”, come R448A, R449A, si verifica l’elettronica di controllo, il “cervello” dell’impianto, al fine che possa “capire” il nuovo gas introdotto. Si interpella una società attrezzata per la progettazione di circuiti frigoriferi e si chiede di valutare una miglioria: il sotto-raffreddamento meccanico ausiliario. Nel caso in cui si avessero problemi, siamo a disposizione per aiutare, potrete scriverci a marketing@generalgas.it. La realizzazione e l’installazione del sistema ausiliario è piuttosto semplice e realizzabile dalla maggior parte delle società contractor / installazione impianti di refrigerazione per GDO.
- Nuovo impianto per supermercato
In questo caso avremo già individuato certamente una società di progettazione che sarà specializzata in impianti per la refrigerazione commerciale. Dovrebbe dunque essere piuttosto semplice ottenere l’offerta per la miglioria richiesta.
Molto importante: ovviamente un nuovo impianto di refrigerazione dovrebbe contenere un gas refrigerante durevole nel futuro senza subire impatti normativi e, idealmente, offrire un beneficio ambientale, essere dunque ecologico. Perciò dal canto nostro, riteniamo che i nuovi gas a base HFO di classe A2L con gwp bassissimo (inferiore a 150) possano essere i migliori candidati all’adozione della tecnologia del sotto-raffreddamento meccanico. La “sensibilità” di essi al beneficio che la tecnologia di cui parliamo introduce è infatti massima, almeno pari a quanto avviene con gas da retrofit. Questi nuovi gas, come probabilmente ormai sarà noto, sono l’R455A e l’R454C.
Una nota importante: se da un lato è vero che il sotto-raffreddamento meccanico aggiuntivo consente sempre e comunque di migliorare le performance, d’altro canto è anche vero che non bisogna né eccedere né essere in difetto di potenza che il gruppo ausiliario è in grado di offrire.
E’ quindi molto importante che il progetto, sebbene piuttosto semplice, sia ottimizzato. Cercando di spiegare con facilità, non bisogna eccedere con le dimensioni del gruppo di sotto-raffreddamento perché esso assorbe potenza per funzionare e se “raffreddasse troppo”, ne deriverebbe un vantaggio minimo. Un dimensionamento invece troppo parsimonioso darebbe un risultato non esaltante a fronte, comunque, di una spesa che seppur contenuta esiste e dunque il beneficio risultante sarebbe poco apprezzabile in termini di ritorno dell’investimento.
Quindi… buon divertimento con l’affascinante mondo dell’efficientamento energetico !
Per informazioni: s.fedeli@generalgas.it
oppure marketing@generalgas.it
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