Sistemi ORC Zuccato Energia, soluzione per recuperare il calore nei processi industriali

Copertura dell’autoconsumo del proprio stabilimento con conseguente risparmio economico sui consumi energetici, che può essere reinvestito nel core business aziendale, e l’impegno sostenibile, sono obiettivi che oggi possono essere raggiunti grazie ai sistemi ORC di Zuccato Energia, eccellenza tutta italiana nell’ambito della produzione di energia pulita attraverso il recupero del calore di scarto da processi industriali. 

Innovativo progetto alla vetreria di Borgonovo

I campi di applicazione del Ciclo Rankine Organico, su cui si basa la tecnologia ORC, sono numerosi e uno di questi è il settore vetrario. La Vetreria di Borgonovo, azienda del piacentino produttrice di design di qualità 100% Made in Italy, ha scelto di investire sulla sostenibilità, parte importante della vision aziendale, optando per una soluzione che le consenta anche un interessante risparmio economico negli anni a venire. La fabbrica, che si estende per 52.000 m2, produce circa 45 mila tonnellate di vetro all’anno avvalendosi di due moderni forni di fusione. Per soddisfare le sue nuove esigenze vetreria Borgonovo ha scelto i prodotti di Zuccato Energia, eccellenza italiana nella produzione di sistemi ORC utilizzabili per ricavare elettricità a zero emissioni, attraverso la conversione del calore generato per la fusione del vetro, dai forni della vetreria.

Il recupero è realizzato tramite uno scambiatore di calore che intercetta i fumi dei forni per scaldare dell’acqua, fluido vettore necessario al funzionamento del sistema ORC. I fumi sono raffreddati dalla temperatura di circa 450 °C fino a 200 °C mentre sul lato secondario dello scambiatore circola acqua pressurizzata a 10 bar a 140 °C, che grazie al calore dei fumi viene risaldata fino a 160 °C. L’impianto realizzato prevede l’esercizio di un modulo ORC ZE-200-LT che produce fino a 200 kW elettrici. L’impianto è poi caratterizzato da un adiabatic cooler per la dissipazione del calore a bassa temperatura generato dal sistema ORC durante la produzione di energia elettrica.  L’intero investimento, vanta un pay-back di poco più di 3 anni.

Funzionamento dei sistemi ORC Zuccato Energia

Il principio di funzionamento dei sistemi ORC Zuccato Energia è semplice. Una sorgente di calore riscalda attraverso uno scambiatore di calore, detto evaporatore, uno speciale fluido atossico. Esso ha un punto di ebollizione molto inferiore a quello dell’acqua. Quindi, esposto a tale calore, si espande diventando un gas secco ad alta pressione. Il gas così prodotto muove una turbina generando energia meccanica. Nei sistemi ORC Zuccato Energia, tale energia è convertita in energia elettrica che sarà utilizzata in loco o immessa in rete.

Di conseguenza, all’uscita della turbina, il fluido di lavoro organico è spinto ad un condensatore. Qui il gas condensa, cedendo il proprio calore in eccesso. Quest’ultimo rappresenta una fonte di energia termica direttamente utilizzabile per la cogenerazione. Si può utilizzare per il riscaldamento ambientale, per preriscaldare il combustibile, per essiccare biomassa riducendone il contenuto di umidità, aumentandone, così, il valore energetico. I sistemi ORC Zuccato Energia, inoltre, possono essere utilizzati in abbinamento ad assorbitori per la realizzazione di impianti di trigenerazione. Il fluido organico, ormai in fase liquida, è inviato da un’apposita pompa nell’evaporatore, chiudendo il ciclo ORC che risulta senza emissioni.

Vantaggi dei sistemi ORC Zuccato Energia

Nello specifico, i sistemi ORC di Zuccato Energia offrono numerosi vantaggi.

• Minimo impatto ambientale. Questo grazie a: l’uso di un fluido di lavoro primario atossico, eco compatibile, non infiammabile e ozone friendly; l’ impiego di acqua come fluido vettore, scelta che permette anche una facile opera di gestione e manutenzione, oltre che essere sicura per l’ambiente.
• Sistema completamente controllato da remoto.
• Inverter progettati su misura per la massima efficienza di conversione della potenza. Turbogenertore realizzato per rispondere a tutte le specifiche esigenze.
• Produzione modulabile secondo l’energia termica disponibile della sorgente, che significa alte performance anche a carico parziale.
• Basse pressioni operative che non richiedono personale specializzato o autorizzazioni speciali per l’operatività.
• Alternatore in presa diretta con la turbina per eliminare le perdite nei riduttori.
• Ciclo chiuso e sigillato che evita contaminazione tra il fluido di lavoro (organico) e il fluido vettore (acqua).

La tecnologia ORC inoltre permette di valorizzare il termico che altrimenti è sprecato, producendo energia elettrica per coprire gli autoconsumi di stabilimento; e di godere dell’incentivazione statale attraverso l’ottenimento dei titoli di efficienza energetica (TEE).

Un mondo più efficiente con i sistemi ORC Zuccato Energia

In conclusione, un cliente industriale ricava senza dubbio diversi vantaggi dall’utilizzo di un sistema ORC. Valorizzare i fumi ad alta temperatura, che altrimenti andrebbero sprecati, sicuramente è il primo. In un mondo in cui l’efficienza energetica sta diventando prioritaria, a partire dai contesti industriali più energivori, queste tecnologie ne permettono la sua naturale ed inevitabile evoluzione.

Più in generale, oltre tutto quanto su descritto, recuperare gli “scarti” termici rappresenta un plus dal punto di vista ambientale. L’impatto ambientale dell’energia elettrica e termica prodotta tramite questa tecnologia è, infatti, nullo. Proprio perché generata da una risorsa che, sostanzialmente, sarebbe persa (lo scarto termico su definito). Inoltre, l’energia così prodotta è anche pulita: la fonte primaria è il calore dei processi industriali comunque esistenti.

Il vantaggio energetico-ambientale è direttamente collegato a quello economico. Il risparmio monetario, infatti, aggiunto all’incentivazione statale, permette ad un potenziale cliente di reinvestire in processi produttivi più efficaci. Così facendo si crea una catena di azioni benefiche per l’azienda stessa in primis e per noi tutti.