Il calore di processo industriale è una delle applicazioni del solare termico meno sfruttate in Italia e in tutta Europa. Eppure, il profilo della domanda è prevedibile e consistente, le temperature sono compatibili con la tecnologia e i vantaggi economici sono convincenti.
Nonostante la maggior parte dei distributori e dei fornitori di tecnologia si concentri ancora sul settore residenziale, gli esempi di calore solare per le industrie sono comunque numerosi e molto rappresentativi.
Esigenze di lavaggio industriale
Siamo in Germania, nel 2018, quindi circa otto anni fa. Un’azienda di spedizioni prende una decisione di investimento nel campo delle energie rinnovabili, a partire dalle sue esigenze di processo.
L’azienda, che preferisce mantenere l’anonimato, deve provvedere quotidianamente alla pulizia degli autocarri con cisterna che vengono poi utilizzati per il trasporto di prodotti chimici.
Il consumo medio di acqua è davvero ragguardevole, pari a 16,5 metri cubi ogni giorno e la temperatura richiesta per il lavaggio è di 80 °C. Un consumo elevato e a una temperatura che, sebbene non bassissima, rientra ancora nel campo operativo degli impianti solari termici.
È proprio a questa tecnologia che l’azienda industriale si è rivolta per diminuire la sua bolletta energetica associata alle necessarie operazioni di lavaggio.
Un’altra caratteristica positiva del processo in esame è la continuità dello stesso: avere una domanda termica all’incirca costante ogni giorno ha permesso di installare un impianto solare senza la necessità di un accumulo su scala più grande di quella giornaliera.
Uno degli elementi più complessi nella realizzazione di questo tipo di progetti, però, è sempre la ricerca della superficie disponibile e adatta per l’installazione dei collettori solari. Il pre-dimensionamento, infatti, aveva dato come risultato una superficie captante di 256 mq per l’impianto solare, uno spazio che non era però disponibile sul tetto dell’azienda, soluzione che sarebbe stata senza dubbio la più semplice ed economica.
I gestori dello stabilimento, allora, hanno studiato, assieme al fornitore di tecnologia, le alternative e hanno deciso di non ricorrere comunque a un’installazione sul terreno circostante, dividendo invece il campo solare in due sotto-sezioni, una posizionata su una porzione del tetto e l’altra sulla facciata dell’edificio.
Un ottimo tempo di ritorno
La tecnologia solare scelta per l’impianto è stata quella dei collettori a tubi sottovuoto con concentratore parabolico (CPC, Compound Parabolic Collectors).
La scelta si è rivelata anche compatibile con il frazionamento del campo solare, in quanto questa tipologia di pannelli permette di orientare i tubi in maniera diversa secondo la loro installazione (in questo caso inclinata sul tetto oppure verticale in facciata) e, quindi, produrre calore a diversi orientamenti e angoli di inclinazione senza rilevanti perdite di efficienza.
L’impianto, con una potenza termica di picco pari a 180 kW, riesce a produrre una quantità di energia termica superiore ai 140 MWh ogni anno, sostituendo più del 30% del carico associato alla caldaia a gas preesistente.
Il tutto si traduce in una riduzione dei costi di riscaldamento annui tra il 50 e il 60% e corrisponde a un tempo di ritorno economico inferiore a 5 anni. Il costo del calore prodotto dall’impianto solare, distribuito su una vita utile assunta pari a 30 anni, è di 1,7 cent€/kWh.
Inserire il solare senza disturbare
Un altro aspetto centrale è quello dell’integrazione dell’impianto solare nel processo produttivo. Due sono gli elementi da considerare, uno più tecnico e l’altro più logistico.
Dal punto di vista tecnico, il solare termico dovrebbe essere inserito, ove possibile dal punto di vista impiantistico, in preriscaldamento, così da operare nel campo di temperature più basse possibili incrementando, in tal modo, l’efficienza operativa di conversione da energia solare a calore.
Il secondo punto, invece, riguarda l’atteggiamento dell’utente finale che, giustamente, non vuole che il processo produttivo sia alterato in alcun modo dall’inserimento del nuovo impianto.
Il solare termico, insomma, dovrebbe entrare nello stabilimento “in punta di piedi” ed è proprio quello che è accaduto in questo esempio, dove l’impianto è stato integrato senza toccare il processo preesistente e operando, quindi, in preriscaldamento, lasciando alla caldaia convenzionale l’eventuale integrazione in temperatura.
L’utente industriale, perciò, non ha dovuto mai interrompere le operazioni di processo durante l’installazione dell’impianto solare.
Un settore da coltivare
Le applicazioni industriali dovrebbero essere maggiormente attenzionate dagli attori del mercato del solare termico, soprattutto partendo da quei sottosettori industriali che richiedono grandi quantità di acqua calda a una temperatura contenuta e il cui profilo di domanda termica sia prevedibile e quasi costante.
Anche in Italia sarebbe assolutamente possibile realizzare interventi con un basso tempo di ritorno economico, in modo particolare approfittando delle buone opportunità di incentivazione offerte dal Conto Termico 3.0.
