Un Centro logistico a raffreddamento indiretto Goes Handlingcentre, con sede a De Meern (NL), ha ampliato il suo centro di stoccaggio a freddo nel 2007. Questi magazzini, alcuni dei quali dotati di tecnologia ULO, sono utilizzati principalmente per lo stoccaggio di frutta da esportare all’estero. Durante lo studio e la progettazione del centro, è stato necessario determinare quale sistema fosse più adatto alle esigenze esistenti. Durante lo studio e la progettazione del centro, è stato necessario determinare quale sistema sarebbe stato più adatto alle esigenze esistenti. È apparso subito chiaro che il concetto di un impianto che utilizza direttamente i refrigeranti avrebbe trovato rapidamente i suoi limiti.
È stato ugualmente preso in considerazione un impianto ad ammoniaca, in virtù delle sue caratteristiche termodinamiche eccellenti.
Tuttavia, a causa delle aumentate esigenze di sicurezza e, in particolar modo, del pericolo di inquinamento dei prodotti esposti all’aria aperta, non è stato possibile utilizzare questo sistema.
Alla fine, è risultato che un raffreddamento indiretto rappresentava senza dubbio la migliore soluzione in funzione della potenza richiesta, dei numerosi punti di raffreddamento e delle lunghe distanze coinvolte. È in tale contesto che una delle società sollecitate ha proposto un impianto funzionante con il fluido termovettore Thermera, così da garantire la migliore compatibilità con i prodotti da trattare.
Questa è stata la soluzione scelta da Goes.
Le specifiche dell’impianto trasmesse all’impresa di costruzione IVL van Leeuwen BV di Cothen, sotto la direzione dei responsabili di progetto Henk Onink e Kees Oostrum, traducono in modo sorprendente la capacità prevista dal centro logistico.
La potenza refrigerante complessiva richiesta di 1.250 kW deve quindi servire un totale di 65 consumatori o refrigeratori ad aria per temperature ambiente comprese tra -1°C e +7°C. La temperatura di mandata (ta) scelta corrisponde a -6°C, mentre la temperatura di ritorno (tr) corrisponde a -2°C. Il livello relativamente elevato di queste temperature ha consentito di ottenere due effetti molto importanti per il gestore.
Da una parte è stato possibile regolare la temperatura di evaporazione all’interno dell’evaporatore a testa flottante a un valore di -10°C, vale a dire una temperatura vicina alla temperatura di esercizio di un impianto a evaporazione diretta comparabile, al fine di mantenere un consumo energetico ridotto.
Dall’altra parte, questa debole distribuzione delle temperature all’interno dei refrigeratori ad aria ha permesso di mantenere un livello di deumidificazione ridotto all’interno degli spazi stabiliti, conformemente alle esigenze, con un valore di 2,5 litri/tonnellata solamente per gli ortaggi immagazzinati, per fare un esempio.
Gli ambiti d’applicazione sono molteplici: gli spazi di maturazione ad atmosfera controllata, i depositi, gli spazi di trasformazione e gli spazi di preparazione o confezionamento delle singole merci in consegna sono dotati di un raffreddamento proveniente da un unico impianto.
Efficienza energetica
Complessivamente, sono presenti quattro compressori a vite Bitter serie CSH, ciascuno dei quali è caratterizzato da un volume di aspirazione di 910 m³/h che garantiscono la produzione di freddo effettivo. I quattro circuiti separati si avvalgono del fluido refrigerante R-134A, principalmente a fronte delle sue migliori prestazioni rispetto ai fluidi R-404A /R-507. Attraverso l’installazione di valvole di espansione elettroniche Siemens MVL, è stato possibile provocare un calo della temperatura di liquefazione minima a +10°C.
Congiuntamente all’alta temperatura di evaporazione e con le scarse perdite di pressione nei condotti del refrigerante, questa progettazione consente di ottenere un consumo energetico ridotto al minimo grazie alle prestazioni molto elevate, principalmente nelle mezze stagioni e in inverno.
I due evaporatori a testa flottante forniti da DK, di Emsdetten, vengono integrati all’interno dei due serbatoi di accumulo. Le due pompe di circolazione WILO all’interno di ciascuno di detti serbatoi garantiscono un trasferimento di calore elevato del fluido di raffreddamento all’evaporatore all’interno degli accumulatori mediante il turbinio e il grado elevato di turbolenza che ne consegue.
Le reti di distribuzione o di aspirazione del fluido di raffreddamento sono vantaggiosamente situate all’estremità superiore dell’evaporatore. In entrambi i casi, un apparecchio per liquefazione Helpman, anch’esso a scarso scaglionamento di temperatura, termina il ciclo di produzione del freddo.
Le quattro pompe Grundfoss principali scelte presentano ciascuna una potenza di 4 kW solamente, grazie alle scarse perdite di pressione da parte del fluido termoconvettore refrigerante. Quattro condotti principali DN 160, composti da tubi PE, partono dal locale centrale delle macchine all’interno delle diverse parti dell’impianto verso i consumatori, con un totale di 65 refrigeratori ad aria Helpman Thor-D e Thor-B. Questa soluzione consente di bypassare ugualmente tutti i problemi statici nella misura in cui il peso dei condotti DN 160 non provoca alcun problema di rilievo vista la capacità di carico della copertura. Le condizioni d’esercizio dei refrigeratori ad aria sono adatte alle esigenze rispettive delle merci refrigerate attraverso i differenti scaglionamenti di temperatura.
Sicurezza d’uso nel settore alimentare grazie all’utilizzo di Thermera
Il sistema impiega il fluido termovettore Thermera -15°C. Il carico attuale corrisponde a 15 tonnellate. Una volta raggiunto l’ultimo stadio della costruzione, questo carico ammonterà a 22 tonnellate. L’utilizzo del fluido termovettore Thermera fa seguito a una richiesta esplicita del cliente, dal momento che Thermera non costituisce un prodotto chimico in quanto tale. Si tratta di una sorta di “acqua zuccherata” o di “succo di barbabietole”, poiché la materia prima, la betaina, deriva dalla barbabietola da zucchero.
I prodotti immagazzinati presso Goes sono rappresentanti per la maggior parte da alimenti esposti all’aria aperta, non imballati. L’utilizzo di Thermera elimina qualsiasi rischio di contaminazione accidentale da parte dei prodotti chimici all’interno di un sistema che si caratterizza per un’avanzata ramificazione. Per Goes questo è stato l’elemento decisivo che ha portato all’utilizzo del suddetto fluido termovettore naturale. Sebbene altri fluidi termovettori, come il propilene glicolico, siano omologati per derrate alimentari, non è possibile escludere completamente un contatto accidentale del prodotto chimico con i prodotti.
Per quanto concerne le caratteristiche di fluidità del freddo, della viscosità, delle perdite di pressione e di potenza delle pompe, Thermera presenta un valore analogo a quello degli altri fluidi termovettori. Le sue caratteristiche in materia di trasferimento di calore sono persino leggermente migliori.
Autore: Vilim Mergl