TurboAlgor arriva sul mercato

Il turbocompressore: dall’automotive alla refrigerazione. Applicazioni nuove per tecnologie nate in contesti e ambiti del tutto diversi.

La lotta al cambiamento climatico e all’abbattimento delle emissioni di gas serra contempla, fortunatamente, molte strade percorribili. Una è sicuramente quella del miglioramento dell’efficienza energetica delle tecnologie esistenti. Su questo percorso si inserisce la tecnologia di TurboAlgor, una start-up innovativa del Gruppo Angelantoni Industrie (AI).

Nata da un modo di pensare trasversale, TurboAlgor utilizza un componente di derivazione automobilistica, fino ad ora estraneo al mondo della refrigerazione, e lo inserisce nell’impianto frigorifero, permettendo il recupero di energia a valle dello scambiatore di calore.

Il componente preso in prestito è il turbocompressore dei motori per autotrazione, noto anche come turbogruppo. Esso deriva dalla integrazione tra una turbina e un compressore e la sua funzione è quella di aumentare la prestazione del motore, sfruttando l’energia derivante dai gas di scarico caldi. Questi muovono la turbina e azionano il compressore, senza consumo elettrico.

Da compressore a compressore

Recupero di calore, attivazione turbina, precompressione del refrigerante: cosi funziona TurboAlgor

Anche nell’impianto frigorifero, all’uscita del condensatore, vi sono gas di scarico caldi, di cui calore e pressione vengono però dissipati dalla valvola di laminazione. «Fare efficienza significa non solo consumare meno, ma anche recuperare e riutilizzare. In ultima analisi significa sprecare meno» afferma l’ing. Maurizio Ascani, padre dell’idea e Innovation Technology Manager dell’azienda TurboAlgor Srl.  La tecnologia messa a punto, infatti, sfrutta l’energia del refrigerante in uscita dal condensatore e la trasforma in lavoro utile. Più in dettaglio, con TurboAlgor si introduce a monte della valvola di laminazione un sistema di scambiatori di calore ai quali viene convogliata una parte – circa il 30% – del fluido uscente dal condensatore.  Da esso gli scambiatori recuperano il calore necessario per attivare la turbina. Questa, a sua volta, attiva – senza consumo elettrico – il turbocompressore che precomprime il refrigerante in uscita dall’evaporatore, mandandolo poi al compressore dell’impianto di refrigerazione. «In questo modo il refrigerante arriva al compressore frigorifero già parzialmente compresso, il che risulta in meno lavoro per questo componente e quindi in meno energia elettrica assorbita» spiega Ascani. Questa diminuzione di energia elettrica rappresenta l’efficienza ottenuta dall’utilizzo di TurboAlgor.

Quanta efficienza?

Ma di che intervalli di efficienza raggiunta stiamo parlando? «I calcoli indicano risparmi fino al 23% nei consumi elettrici rispetto allo stesso impianto senza TurboAlgor. In termini di capacità di raffreddamento si registrano miglioramenti fino al 56%. Si tratta naturalmente di valori che dipendono da molte variabili: il tempo di utilizzo dell’impianto o la temperatura esterna, per fare un esempio, ma la buona notizia è che negli impianti che già abbiamo installato – tutti in bassa temperatura – abbiamo misurato anche valori di efficienza superiori a quello calcolato. In ogni caso si tratta di intervalli di efficienza estremamente interessanti.  Mi sento di affermare che TurboAlgor è una innovazione tecnologica rivoluzionaria per il risparmio dell’energia, che segna un cambiamento profondo e radicale rispetto a qualsiasi altra soluzione di risparmio energetico esistente: grazie a queste prestazioni, che a nostro parere sono molto elevate, essa può superare la tecnologia di un inverter o quella di un economizzatore applicate alla catena del freddo. Con il vantaggio di una installazione e gestione molto semplici».

I Kit disponibili 

Al classico impianto frigorifero la tecnologia TurboAlgor aggiunge solo alcuni componenti: il turbocompressore e due scambiatori di calore. Mentre gli scambiatori sono di tipo convenzionale, il turbocompressore è stato oggetto di studi e ottimizzazione da parte di TurboAlgor per garantire la massima efficacia e al tempo stesso un funzionamento duraturo e affidabile nel tempo.

Il turbocompressore e gli scambiatori sono assemblati in un’unica apparecchiatura (il Kit TurboAlgor stand alone), dalla forma di un parallelepipedo le cui dimensioni sono indipendenti dalla dimensione dell’impianto di refrigerazione. «Abbiamo messo a punto una gamma di prodotti in relazione alle potenze frigorifere e alla temperatura richieste, in modo da fornire ai nostri clienti il Kit più idoneo, sulla base delle specifiche tecniche del loro impianto frigorifero, al fine di massimizzare i vantaggi di TurboAlgor». È da sottolineare che l’aggiunta del Kit all’impianto frigorifero non richiede modifiche strutturali dello stesso.

Il turbocompressore e gli scambiatori sono assemblati in un’unica apparecchiatura (il Kit TurboAlgor stand alone), dalla forma di un parallelepipedo le cui dimensioni sono indipendenti dalla dimensione dell’impianto di refrigerazione.

TurboAlgor, per chi? 

Attualmente il prodotto è stato ottimizzato per impianti con refrigeranti sintetici, anche di nuova generazione, per potenze elettriche assorbite tra 20 e 300 kW e per temperature di evaporazione basse e medie. Mentre il Kit per le basse temperature è già disponibile e conta già alcune installazioni, quello per le medie temperature sarà disponibile a partire da giugno 2020.

Le applicazioni target di TurboAlgor? «L’intera catena alimentare del freddo può beneficiare dei vantaggi offerti da TurboAlgor, così come anche altri settori quali il farmaceutico, l’industria chimica, la logistica refrigerata etc.».

I tempi di consegna previsti oggi da TurboAlgor, che ha una sua linea di produzione in Umbria, sono al massimo di tre mesi, nel caso in cui il kit richiesto non sia già disponibile a magazzino. L’installazione dura 24 ore e poi il Kit può iniziare a funzionare.

I tempi di ritorno dell’investimento? «Anche questo è un dato che varia a seconda di alcuni parametri, a partire dal costo dell’energia. Come tempo massimo noi indichiamo 5 anni, ma le installazioni che abbiamo realizzato fino ad ora si sono ripagate in meno di tre anni» spiega l’ing. Ascani.

Monitoraggio dei consumi

L’offerta di TurboAlgor si completa di un software proprietario, non fondamentale per il funzionamento del Kit, ma interessante per il monitoraggio dei consumi da remoto. Si tratta di un software monodirezionale, che può fornire indicazioni all’utente sul funzionamento del Kit, ma che non può ricevere indicazioni dall’esterno. Esso monitora in tempo reale i consumi energetici totali dell’impianto e il risparmio energetico derivante dal Kit in ogni istante.  Introducendo anche il costo del kWh elettrico, si ottiene direttamente il risparmio economico.

Quali refrigeranti sono compatibili con TurboAlgor?
Oltre ai refrigeranti sintetici tradizionali, sia di vecchia che di nuova generazione, TurboAlgor sarà utilizzabile anche con i refrigeranti naturali (ammoniaca e CO2). «Per applicazioni ad ammoniaca non occorrono grosse modifiche e il turbocompressore potrebbe esser pronto in breve tempo. Sicuramente però, poiché l’ammoniaca è un refrigerante già di per sé molto efficiente, non raggiugeremo efficienze così alte come quelle raggiunte con i refrigeranti sintetici. Per quanto concerne lo sviluppo del prodotto per la CO2, per le caratteristiche del fluido, occorrono modifiche più importanti che per ora non abbiamo intrapreso; va però detto che i benefici attesi sono superiori a quelli dei refrigeranti sintetici». Diverso il discorso per il settore del condizionamento. «Qui in generale, poiché il sistema frigorifero è più efficiente per la minore differenza di temperatura tra evaporazione e condensazione, le efficienze che si raggiungono sono minori, ma pur sempre interessanti. Si parla di un 10% massimo». E per i refrigeranti A2L che sembrano essere la prossima generazione di refrigeranti sintetici nel mondo del condizionamento?  «Se questi refrigeranti saranno realmente la prossima generazione di refrigeranti sintetici nel mondo del condizionamento, TurboAlgor sarà pronta a sviluppare la variante del Kit adatta a garantire saving energetico anche per questa classe di refrigeranti».

 

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