Inoltre, con l’incremento previsto della popolazione mondiale a 9 miliardi di persone entro il 2050, la domanda di cibo nel mondo crescerà probabilmente del 50% entro quell’anno.
In questo settore industriale, la refrigerazione e il raffreddamento sono fondamentali per garantire che i prodotti vengano conservati e trasportati alle giuste temperature, per evitare spreco di cibo. La refrigerazione è necessaria in tutte le fasi, dal congelamento in fabbrica allo stoccaggio nei frigoriferi dei negozi. In un impianto alimentare, la refrigerazione può rappresentare oltre la metà del consumo di elettricità.
L’aumento delle temperature accresce il fabbisogno di energia
Con l’aumento delle temperature medie in molti Paesi, queste applicazioni saranno sempre più necessarie, con un conseguente incremento dell’utilizzo di energia. Tuttavia, poiché i sistemi di refrigerazione usano motori e azionamenti, è possibile regolare la temperature evitando di sprecare energia, grazie alle più recenti tecnologie ad alta efficienza energetica.
Ad esempio, in India, dove si prevede che la temperatura media annuale aumenti di 4°C entro la fine del secolo, Advance Techno Systems, cliente di ABB, progetta e produce refrigeratori industriali (chiller) equipaggiati con motori e azionamenti di ultima generazione.
“Lo slogan della nostra azienda è Economy with Technical Excellence. Questo vale anche per l’efficienza,”afferma Vinod Limaye, Managing Director di ATS. “Se confrontiamo la tecnologia più vecchia con la nuova, utilizzando vari strumenti e sensori, possiamo vedere come oggi abbiamo un risparmio di potenza del 23% circa.”
In generale, i chiller sono costituiti da una valvola di espansione, un evaporatore, un compressore e un condensatore. Motori e azionamenti vengono utilizzati per spingere il refrigerante dal compressore attraverso il condensatore, e per pompare acqua o aria dal condensatore verso l’evaporatore, passando per la valvola. Migliorare ogni singolo componente è un buon punto di partenza.
“Analizzando il consumo energetico di ogni elemento, possiamo ottenere una riduzione complessiva del fabbisogno di energia,” spiega Limaye. “Ad esempio, abbiamo sviluppato un condensatore di evaporazione che consuma il 70% di energia in meno rispetto alla soluzione alternativa.”
Poiché le unità di refrigerazione funzionano solitamente in modo continuo, garantire che venga utilizzata solo la quantità necessaria di energia può fare una grande differenza in termini di costi ed efficienza. I chiller industriali utilizzano da sempre condensatori stop-start e ventole di evaporazione, a volte progettati per operare a due velocità.
Utilizzare la giusta quantità di energia
Questa soluzione è stata accettabile per molti decenni; oggi, con una crescente consapevolezza della necessità di ridurre i consumi di energia e aumentare la sostenibilità delle attività produttive, si è giunti all’introduzione di azionamenti a velocità variabile (drive) e motori più efficiente come i SynRM di ABB. I drive regolano la velocità del motore in base alle esigenze di carico, in modo da utilizzare solo l’energia effettivamente necessaria. Questo approccio riduce anche lo stress sulle apparecchiature, abbatte i costi di manutenzione e riduce la frequenza degli interventi.
“Grazie ai drive possiamo ottenere esattamente le temperature richieste dai nostri clienti,” spiega Limaye. “Questo è importante nei chiller, perché per ridurre di un grado la temperatura nel condensatore bisogna aumentare il consumo energetico del 2,75% circa. Introducendo nel processo determinati componenti, possiamo ottenere un risparmio energetico del 12% rispetto ad altri prodotti in commercio.”
Poiché i sistemi di refrigerazione e raffreddamento sono così fondamentali nella nostra vita, è estremamente importante che il loro funzionamento futuro sia il più possibile sostenibile. Conservare le bevande al fresco in futuro sarà possibile adottando continuamente tecnologie nuove e più efficienti dal punto di vista energetico.
