Quando efficienza e sostenibilità s’incontrano

Specialisti del freddo hanno progettato per il gruppo logistico Kühne & Nagel un impianto ad ammoniaca altamente efficiente che permette alla azienda di raggiungere risparmi nei costi operazionali di circa 60.000 € all’anno. Soluzioni simili sono state realizzate anche per altre aziende che possono così coniugare sostenibilità ambientale e crescita economica

L’unione europea è il secondo mercato mondiale del surgelato per dimensioni. Il consumo di alimenti refrigerati cresce più del 10% l’anno. La gestione di grandi quantità di alimenti richiede un certo sforzo lungo tutta la catena, dal produttore alla logistica alla distribuzione, per far sì che l’alimento arrivi intatto al consumatore. Nel caso di beni surgelati o refrigerati si aggiunge la necessità di non interrompere la catena del freddo. Ed infine vi è il discorso sostenibilità: tutti sono chiamati ad uno sforzo per una diminuzione delle proprie emissioni di carbonio, dal produttore al consumatore.
Per la refrigerazione diminuire le emissioni di carbonio significa ridurre le emissioni dirette tramite una maggiore efficienza energetica e diminuire le emissioni indirette tramite o un maggiore contenimento delle perdite di refrigeranti ad alto GWP o l’utilizzo di refrigeranti a basso impatto ambientali. Tra tutti i refrigeranti disponibili, quelli naturali hanno sicuramente il minore impatto ambientale. Che poi un loro ottimale impiego vada mano nella mano con una migliorata efficienza energetica lo dimostrano sempre più esperienze sul campo.

Azienda Gößl/Austria, impianto di lavaggio delle mele. Grazie ad una atmosfera controllata e basse temperature le mele possono essere conservate come fresche per circa un anno (Fonte:Eurammon)

Kühne & Nagel: riduzione dei costi operazionali
Con più di 60.000 impiegati in 900 sedi distribuite in 100 paesi, il gruppo Kühne & Nagel è una delle compagnie logistiche più grosse nel mondo. Il centro di distribuzione in Wellingsborough/UK è responsabile, tra l’altro, della gestione dell’approvvigionamento di alimenti refrigerati e surgelati per alcuni grandi distributori in Inghilterra. In cooperazione con l’azienda Star Refrigeration è stata progettata e realizzata una centrale di refrigerazione ad ammoniaca installata nel tempo record di 23 settimane. La centrale deve raffreddare tutto il magazzino logistico che comprende, tra l’altro, ben 17 rampe di carico.
Il sistema di refrigerazione mantiene la zona di surgelazione ad una temperatura di -25°C grazie ad una potenza di 500kW. La zona refrigerata è mantenuta a +2°C grazie ad una potenza di 650kW. L’impianto ad ammoniaca a due stadi è dotato di un sistema di sbrinamento con gas caldo dell’evaporatore. Inoltre comprende un sistema di ricircolo con pompa, due compressori a bassa e due compressori ad alta pressione, un separatore ad alta pressione e due condensatori evaporativi. Rispetto ad un sistema tradizionale questa soluzione innovativa permette a Kühne & Nagel di ridurre i costi operativi di circa 50.000 £ per anno rispetto ad un impianto tradizionale.

Tra tutte le tecnologie per la refrigerazione commerciale, quella a CO2 è sicuramente una delle più moderne tra quelle che si stanno affermando. Le sue potenzialità son ben lontane dall’essere completamente esplorate e sviluppate e vi è molto spazio per ulteriori progressi. Questo è tanto più vero se si pensa ad un contemporaneo utilizzo degli impianti per la refrigerazione anche per il riscaldamento tramite recupero di calore (Fonte:Eurammon)

Frutta fresca tutto l’anno? Solo con atmosfera controllata
Da più di 125 anni l’azienda Obst Gößl situata in Puch/Austria si occupa di commercio all’ingrosso di frutta. Alle mele viene riservato un trattamento speciale, in modo da poterle conservare come fresche per tutto l’anno. Subito dopo la raccolta esse vengono stoccate in celle ad atmosfera controllata, ovvero a ridotta concentrazione di ossigeno, elevata concentrazione di CO2, temperature attorno agli 1-2 gradi Celsius e alta umidità dell’aria. Nel 2009 il commerciante ha iniziato progetti di ampliamento della propria capacità di stoccaggio. Il progetto prevedeva un’ulteriore area ad atmosfera controllata di circa 11 m2 di superficie, 10 metri di altezza, una capacità di stoccaggio tra le 250 e le 300 tonnellate e la costruzione di un magazzino verticale per lo stoccaggio di 6000 cassette, ciascuna con capacita 300 kg di mele. Necessariamente si è dovuto ampliare anche l’impianto di refrigerazione. Di questo è stata incaricata Johnson Controls che ha realizzato un impianto ad ammoniaca, entrato in funzione nel 2010. L’impianto utilizza come liquido secondario una miscela di acqua e glicol.  Per garantire una temperatura costante ed omogenea tra 1 e 3 gradi Celsius in tutto il volume del magazzino è stato installato a soffitto un impianto di raffreddamento per convezione forzata che permette di avere una circolazione ottimizzata dell’aria. Inoltre un doppio sistema di ventilazione con ventilatori a velocità controllata e installato sotto il tetto permette un ulteriore raffreddamento per convezione. Carico e scarico dei prodotti avvengono tramite moderni sistemi di convogliamento in sei punti di accesso. Qui porte a cortina d’aria evitano la fuoriuscita di aria fredda, migliorando ulteriormente l’efficienza del sistema. Il calore viene eliminato dal sistema tramite due scambiatori di calore adiabatici posti sul tetto dell’edificio. I magazzini funzionano in maniera indipendente l’uno dall’altro grazie ad un sistema di raffreddamento a salamoia con proprio circuito e propria pompa in ciascun magazzino. Tutti i processi sono tele-controllati.

I prodotti del panificio industriale Glockenbrot Bäckerei GmbH & Co. in Bergkirchen vicino a Dachau/Germania

Recupero del calore e controllo della temperatura per la produzione di panetteria
Il panificio industriale Glockenbrot Bäckerei GmbH & Co. in Bergkirchen vicino a Dachau/Germania produce prodotti da forno per circa 1100 filiali di Rewe, Toom e Penny.  L’impianto di refrigerazione consiste di un sistema NH3/CO2 in cascata che copre sia le temperature positive che le negative per la surgelazione. La centrale ad ammoniaca permette inoltre di raffreddare il refrigerante secondario Temper-20 e acqua destinato alle camere di pre-raffreddamento, dove opera un chiller ad aria Güntner. Gli evaporatori della zona a temperatura negativa hanno un sistema di sbrinamento integrato che utilizza il calore residuo del sistema e permette di risparmiare energia e costi altrimenti richiesti, per esempio, da uno sbrinamento elettrico. Il calore non utilizzato per questo processo viene eliminato tramite un raffreddatore Güntner con una potenza termica di 100 kW. La salamoia calda per lo sbrinamento è generata dal raffreddatore dell’olio. Il sistema dispone di sei bobine di sbrinamento, ciascuna con 22 kilowatt. Complessivamente si servono ben 16 punti di sbrinamento. La salamoia fredda Temper-40 viene utilizzata per il processo corrispondente nella zona di surgelazione. Il condensatore di ammoniaca Güntner dispone di otto ventilatori con regolazione di velocità a gradini e di due con regolazione di frequenza. I ventilatori sono regolati con una combinazione di controllo di fase e di frequenza a partire da una temperatura minima di condensazione parametrata  su Tc min = 32 ° C.

L’importanza della regolazione
Da 15 anni la catena di supermercati danese Fakta lavora costantemente con i suoi fornitori Superkøl e Advansor al miglioramento dell’efficienza energetica dei sistemi di refrigerazione nei propri negozi. Fakta è passata all’anidride carbonica nel 2007 e ad oggi ha già installato 61 impianti transcritici nei suoi 378 negozi. Altri 40 impianti di questo tipo, con una attenzione particolare all’ottimizzazione della carica parziale, sono stati installati entro la fine del 2010. I sistemi, relativamente piccoli, operano con una potenza di 9 kilowatt nell’intervallo delle basse temperature e di 28 kilowatt nell’intervallo della temperatura media.

Tutti gli impianti vengono consegnati in centrali standardizzate di cinque unita, dispongono degli stessi mobili frigoriferi, delle stesse centrali e degli stessi gas cooler e lavorano con le stesse potenze. Solo il tipo di installazione può variare da luogo a luogo. Tutti gli impianti lavorano con un sistema Booster con gas bypass, consistono di 2 compressori per le temperature positive, di cui uno con inverter AKD e di due per le temperature negative senza inverter.
Il controllo avviene tramite il sistema ADAP_KOOL Danfoss. La pressione nel gas cooler è regolata in modo da ottenere sempre il COP ottimale. Anche la pressione nel ricevitore viene controllata con una valvola elettrica. Ulteriori elementi regolativi permettono un veloce adattamento delle diverse unità di raffreddamento. Analisi dei consumi energetici condotte sui primi dieci impianti di nuova generazione hanno dato un risparmio energetico di circa il 10% rispetto ad impianti ad HFC che fino al 2007 erano standard nei supermercati FAKTA.

Una scelta naturale
L’interesse per la refrigerazione naturale cresce. Non solo perché essa offre una alternativa agli HFC e quindi una soluzione valida ai problemi ambientali che questi pongono, ma anche perché l’efficienza energetica dei liquidi naturali, così come i loro campi di applicazione si ampliano col maturare delle tecnologie. Diventa dunque sempre più diffuso cercare nella refrigerazione naturale l’alternativa agli HFC. I pochi esempi citati dimostrano come refrigerazione naturale ed efficienza si tengano spesso per mano.

Per saperne di più:
http://www.eurammon.com

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