In foto, i titolari al tavolo di progettazione
Prototech studia soluzioni per migliorare l’efficienza energetica nel settore lattiero-caseario.
Nelle scelte ingegneristiche alla base dello sviluppo dei processi produttivi alimentari è necessaria una cultura industriale intelligente e sostenibile che comprenda, oltre a una visione tecnologica orientata all’innovazione e al miglioramento delle performance produttive e qualitative, un uso efficiente delle risorse e il controllo guidato degli sprechi che si generano lungo la catena produttiva.
L’energia termica necessaria per il buon funzionamento dei siti produttivi è una delle risorse che in modo significativo incide sui costi di produzione. L’attuale andamento dei prezzi delle materie prime energetiche e le difficoltà di reperimento delle stesse rendono questa componente economica della produzione più critica rispetto al passato. Anche la lotta al cambiamento climatico impone regole nuove, e tutto questo porta ad attente valutazioni tecnologiche sugli impianti, sui processi esistenti e sui nuovi investimenti. È ovvio che non sono concetti da generalizzare, ma necessitano di un’analisi profonda e competente che, sulla base dei reali consumi e dell’andamento più o meno continuo degli stessi lungo il processo, determini la migliore soluzione, riducendo le probabilità che l’intervento scelto non sia risolutivo o lo sia solo parzialmente oppure troppo oneroso rispetto ai vantaggi.
Rinnovare gli impianti o sostituirli…
Di norma si è soliti indirizzare gli interventi migliorativi verso l’integrazione o la sostituzione degli impianti esistenti con altri dotati di tecnologie orientate al risparmio energetico. Anche l’autoproduzione energetica può essere una strada. Ma oltre ad avere costi di esecuzione e di manutenzione elevati e lunghi tempi di ritorno dell’investimento, spesso dà risultati che non coincidono con il profilo energetico produttivo. Una volta individuate le inefficienze, un’azienda come Prototech può proporre la soluzione o l’insieme di soluzioni più efficaci. In questa fase è fondamentale la competenza nel settore, la conoscenza delle applicazioni e la tecnologia per ammodernare e aggiornare gli impianti. Di conseguenza, un’analisi attenta non deve riguardare solo la tecnologia ma deve includere lo studio della processo, dei prodotti e flussi termici, oltre a verificare con precisione che l’energia termica usata lungo il ciclo produttivo non si disperda (waste heat) a causa di mancati utilizzi. Quindi occorre riflettere sul fatto che il risparmio energetico passa prima di tutto attraverso i “recuperi termici”, che in un’azienda alimentare hanno una rilevanza data dalla quantità di energia in gioco e dalle variabili termiche indotte dal tipo di processo produttivo.
Zona industriale Marino del Tronto…con unità montate su skid?
Nelle aziende lattiero-casearie risparmiare energia sta diventando imperativo. Infatti in questo settore i processi di trattamento sono caratterizzati da alti costi dovuti al consumo di energia necessaria sia alla produzione di acqua calda e vapore per i processi di pastorizzazione, sterilizzazione e lavaggi degli impianti sia di acqua gelida da usare per i raffreddamenti di processo e la conservazione dei prodotti in celle a temperatura positiva o negativa.
Per effettuare i recuperi termici, e quindi ottimizzare i processi, Prototech propone soluzioni orientate al massimo risparmio termico.
Progetta e realizza unità impiantistiche montate su skid in grado di recuperare l’energia nei vari processi di produzione per riutilizzarla in altri e di conseguenza migliorare il bilancio termico e le performance.
Un esempio è l’applicazione di recupero termico realizzata per un impianto di asservimento alla produzione di ricotta per un’azienda dotata pure di sistemi di cogenerazione.
I recuperi di potenza ipotizzati in fase di analisi e di progetto (temperature di riscaldamento a 72 °C e di raffreddamento a 6 °C con portate variabili tra 20.000 e 35.000 kg/h) erano i seguenti: oltre il 30% per quanto riguarda la potenza necessaria a innalzare la temperatura del siero ai livelli prefissati; circa il 50% per quanto riguarda le frigorie richieste dal processo di raffreddamento.
L’unità impiantistica progettata da Prototech, montata su skid, è in grado di sfruttare il calore prodotto dalla cogenerazione, dalla scotta (in uscita dalle vasche di coagulazione) per preriscaldare il siero e dall’acqua di pozzo come preraffreddamento dello stesso. Ciò permette di ridurre l’utilizzo di vapore saturo e acqua gelida, quindi di ottenere significativi benefici economici. Benefici che derivano anche dall’aumento delle performance produttive dovute alla riduzione delle tempistiche per il riscaldamento/raffreddamento del siero.
L’unità è stata progettata e configurata per funzionare autonomamente in diverse condizioni di esercizio ed è costituita da quattro scambiatori di calore a piastre, ognuno con funzione propria. Due sono a doppia sezione, destinati a preriscaldamento (attraverso sezione dedicata), riscaldamento, preraffreddamento e raffreddamento. Uno è utilizzato per il recupero del calore di cogenerazione. Un altro scambiatore brasato vapore/acqua è destinato a fornire l’energia termica necessaria al riscaldamento del siero fino a 72 °C in caso di tagli di potenza sul circuito dell’acqua calda di cogenerazione. Il circuito della scotta è dotato di appositi filtri a sacco, per ridurre il “fouling” nelle piastre della sezione preriscaldamento dello scambiatore. Appositi sensori controllano le portate del siero e le temperature in entrata e in uscita dalle sezioni di recupero.
Attraverso un pannello operatore posto a bordo macchina gli operatori possono verificare il corretto funzionamento dell’impianto, gestire le informazioni relative al processo, effettuare attività di diagnostica e analisi dei dati e contabilizzare l’energia effettivamente recuperata. Così realizzato, l’impianto ha tutti gli elementi utili per consentire di ottimizzare l’efficienza energetica. Inoltre permette di presentare la domanda per l’ottenimento dei certificati bianchi relativi ai recuperi termici derivanti dall’uso di scotta e acqua di pozzo.
