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La bolletta energetica di alcuni comparti industriali non è legata al solo consumo elettrico, ma dipende molto anche dal fabbisogno termico per la produzione di calore di processo. Tale fabbisogno è spesso richiesto in un campo di temperature piuttosto contenuto e, perciò perfettamente compatibile con un funzionamento efficiente dei collettori solari termici.
Il grafico che segue riporta la distribuzione percentuale in temperatura del consumo di calore totale per alcuni settori industriali.
Si può notare come alcuni comparti come quello alimentare (“Food and tobacco”), tra l’altro caratteristici del panorama industriale italiano, richiedano più del 50% del loro fabbisogno termico a una temperatura inferiore ai 100 °C.
Ciò implica che impianti solari termici con collettori commerciali convenzionali, vale a dire che utilizzino la tecnologia piana vetrata o a tubi sottovuoto, sono utilizzabili per soddisfare tale domanda di calore.
Il settore alimentare, in particolare, presenta numerosi sotto-processi interessanti per il solare termico, proprio perché necessitano di un contributo di energia termica in campi di temperature piuttosto contenuti, come riassunto nella tabella. Molti sono gli esempi operativi in Italia e in Europa di applicazione di impianti solari in questo comparto industriale.
Le principali condizioni per la fattibilità di un tale impianto sono:
- la presenza di una domanda di calore a temperatura bassa o media
- una certa continuità della domanda stessa nel tempo
- la fattibilità tecnica di inserimento nel preesistente sistema di produzione e distribuzione del calore.
Riguardo quest’ultimo punto, lo schema tecnico semplificato, riportato nel seguito, mostra come esistano tre modalità di integrazione per il solare:
- l’azione in preriscaldamento (collegamento in serie con il sistema preesistente)
- la produzione in parallelo al generatore convenzionale
- l’accoppiamento diretto con un sotto-processo.
La terza modalità, sebbene spesso difficilmente praticabile per ragioni impiantistiche, sarebbe la più interessante in un’ottica di massimizzazione dell’efficienza, perché è proprio sul singolo processo che si verificano le temperature minime nel sistema di distribuzione del calore.
Un caseificio artigianale italiano, ad esempio, ha investito 150.000 € in un impianto solare termico, con un risparmio annuo di gas attorno ai 30.000 € e un ritorno economico in 5 anni.
L’impianto (vedi foto in alto, fonte: Kloben), con quasi 300 m2 di collettori sottovuoto, fornisce calore ai seguenti processi: preriscaldo dell’accumulo esistente, pastorizzazione in centrifuga a 72 °C, riscaldamento della pre-cagliata a 40 °C, formatura e stufatura a 60 °C, preriscaldo in ricottura a 80 °C.
Un altro interessante campo di applicazione è quello dell’industria enologica. Un impianto localizzato nel nord Italia produce acqua calda sanitaria per: lavaggio superfici, lavaggio bottiglie, lavaggio filtri e macchinari per il trattamento vini.
Una superficie di collettori pari a 60 m2 fornisce 31 MWh/anno di calore a temperature comprese tra i 35 °C e i 60 °C, contribuendo a coprire ben il 70% del fabbisogno termico per gli usi sopra elencati.
Gli impianti solari termici di grande taglia presentano un costo al metro quadrato installato solitamente molto più contenuto rispetto ai piccoli sistemi a uso residenziale: 400÷600 €/m2. Esiste una notevole variabilità dovuta a numerosi parametri come l’installazione a terra o su tetto, la necessità di opere civili, la presenza di un serbatoio di accumulo, ecc. I costi di esercizio sono legati al consumo elettrico delle pompe di circolazione e dei dispositivi di regolazione. i costi di manutenzione sono stimabili annualmente tra 1 e 2% dell’investimento.
È importante ricordare che c’è linteressante possibilità di usufruire dell’incentivo del “conto termico“, che prevede per questi impianti un contributo forfettario pari a 55 €/m2 ogni anno per un periodo di 5 anni.
Questo articolo, è tratto dallo Speciale Tecnico “Impianti solari termici di grande taglia per applicazioni speciali” (R. Battisti).
Sulla riduzione dei consumi energetici delle piccole e medie industrie, il 29 settembre a Roma, QualEnergia.it organizza il Workshop Tecnico “Soluzioni per tagliare la bolletta energetica delle industrie“.
