“Mettere il turbo” al frigorifero potrebbe permettere di tagliare i consumi elettrici italiani di mezzo TWh l’anno, con un risparmio in termini di emissioni di CO2 pari a circa 300.000 ton/anno. Stiamo parlando del SEC, un dispositivo che incorpora la tecnologia di derivazione automobilistica dei turbocompressori, che può aumentare del 15-20% l’efficienza di un frigo e che potrebbe essere applicato anche ai condizionatori.
L’idea nasce dalla considerazione che esistano inefficienze energetiche all’interno dei cicli frigoriferi tradizionali. Un impianto frigorifero è sostanzialmente costituito da quattro componenti fondamentali: compressore, condensatore, elemento di laminazione, evaporatore. Il concetto progettuale sul quale si sviluppa il brevetto consiste nel modificare lo schema classico dell’impianto frigorifero, inserendo uno scambiatore di calore, un dispositivo di espansione e uno di compressione. Ad avere l’intuizione è stato l’ingegner Maurizio Ascani, Innovation e Technology manager della Angelantoni Industrie s.p.a., azienda che l’ha brevettata e sviluppata all’interno del progetto COLD-ENERGY, frutto di una partnership tra Angelantoni, il dipartimento di macchine a fluido dell’Università di Roma Tre e l’azienda di servizi integrati Se.Te.L. s.r.l.
Lo scambiatore di calore, posto a valle del condensatore, consente di recuperare energia termica dal fluido frigorigeno elaborato e di utilizzare tale energia per generare vapore. Tale vapore, elaborato nell’espansore, produce potenza meccanica che viene utilizzata per azionare il compressore posto in serie a quello principale. Così facendo si riduce il fabbisogno di potenza elettrica a parità di effetto frigorifero.
Il dipartimento di macchine a fluido dell’Università degli Studi Roma Tre ha effettuato uno studio di dettaglio per cercare di definire le caratteristiche di un dispositivo di espansione-compressore che fosse adeguato all’applicazione in esame. L’analisi dello stato dell’arte ha identificato nei turbocompressori dei motori delle automobili la migliore tecnologia dal punto di vista energetico, economico e di affidabilità per lo sviluppo del progetto. Dunque, “si mette il turbo” all’impianto frigorifero. È la prima volta infatti che si sperimenta l’applicazione di un componente di derivazione automobilistica, dunque comunemente utilizzato con aria/gas di scarico, a un impianto frigorifero, all’interno del quale viene elaborato un fluido con caratteristiche totalmente differenti dall’aria.
Per testare l’efficacia dell’idea progettuale, è stato realizzato presso la Angelantoni Industrie un banco di test con potenzialità frigorifera pari a 100 kW, grazie anche al contributo del Ministero per l’Ambiente e per la Tutela del Territorio e del Mare. Il banco di test, estremamente strumentato e in grado di restituire una caratterizzazione molto spinta dei vari componenti dell’impianto frigorifero, ha consentito di misurare un risparmio energetico dell’ordine del 15% ed ha confermato la possibilità che tale risparmio, in funzione degli impianti e della modalità di utilizzo, possa arrivare al 20%.
Alcuni dati per aiutare a farsi un’idea: se il dispositivo venisse applicato a tutti gli impianti frigoriferi industriali utilizzati per raggiungere basse temperature avremo, come detto, un risparmio di energia elettrica maggiore di 500 GWh/anno (la domanda elettrica nazionale nel 2013, ricordiamo, è stata di 317,1 TWh, cioè 317.100 GWh, ndr) e un risparmio in termini di emissioni di CO2 pari a circa 300.000 ton/anno. Dati questi affatto trascurabili, soprattutto se raffrontati agli innumerevoli sforzi portati avanti a livello nazionale per raggiungere obiettivi di sostenibilità ambientale e di risparmio energetico.
I positivi risultati del progetto COLD-ENERGY sono stati recentemente presentati a un evento tenutosi presso la sede della Angelantoni Industrie a Massa Martana, in provincia di Perugia. L’evento è stata l’occasione per analizzare possibili contesti di realizzazione pratica dell’idea progettuale, tenuto conto che l’applicazione del dispositivo SEC non è limitata agli impianti a bassa temperatura ma a tutte le tipologie di impianti frigoriferi, compresi quelli utilizzati negli impianti di condizionamento ambientale.
