Sviluppo di un sistema per il recupero di potenza in impianti criogenici industriali

La refrigerazione industriale trova applicazione laddove sia necessario raffreddare un sistema o una macchina, o dove occorra mantenere una temperatura controllata. Applicazioni di rilevanza si riscontrano nella produzione, conservazione e distribuzione delle derrate alimentari, nell’industria chimica e di processo, nell’industria farmaceutica e in quella manifatturiera, nonché nel settore delle costruzioni.

I consumi elettrici correlati all’utilizzo di tali impianti sono di entità non trascurabile: basti pensare che, nel solo ambito nazionale, si stima l’utilizzo di circa 2500 GWh annui per la produzione di freddo nel comparto industriale e nella grande distribuzione. Circa il 40% di tali consumi è imputabile ad impianti industriali di grande taglia (con potenza superiore a 50 kWe). Risulterebbe, pertanto, di notevole interesse poter applicare, anche in questo ambito, metodi efficaci che consentano di ottenere un risparmio energetico sia su nuovi impianti sia sul parco macchine esistente.

Il presente lavoro riguarda lo sviluppo di un gruppo di recupero costituito da un espansore, un compressore e uno scambiatore di calore da inserire all’interno di un impianto criogenico di grande taglia. Il gruppo di recupero è stato progettato a partire dalla tecnologia dei turbocompressori automobilistici per ridurre tempi e costi di realizzazione del primo prototipo. In particolare, sono presentate le modifiche apportate alle macchine base e l’analisi prestazionale effettuata tramite metodi di fluidodinamica numerica computazionale.

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