Recupero termico, meglio poca acqua calda che tanta tiepida…

Il recupero dell’energia termica è un tema certamente interessante, soprattutto in questi periodi nei quali il costo del petrolio è in costante e vertiginoso aumento.

Come più volte citato nelle mie precedenti elucubrazioni, sempre più spesso mi vengono sottoposte richieste di sistemi di recupero energetico, da processi industriali. Devo dire che ci sono casi eclatanti, dove il recupero termico è sensibile, efficace, e remunerativo, purtroppo ci sono tantissimi casi dove invece, nonostante ci siano in gioco quantità di calore rilevanti, il basso livello termico al quale questa energia si trova, non ne peremette uno sfruttamento proficuo.

recupero di calore da impianto di distillazione

Mi spiego meglio facendo un esempio con uno scambiatore di calore.

  • processo di distillazione di un prodotto chimico
  • il prodotto distillato fuoriesce dalla testa colonna a 160°C
  • portata di prodotto distillato in uscita 1000 kg/h
  • portata di prodotto da distillare in alimento 1200 kg/h

Con uno scambiatore di calore a piastre, in controcorrente, preriscaldo il fluido in alimentazione, portandolo molto vicino alla temperatura di uscita del distillato, preparandolo in pratica all’ingresso in colonna di distillazione, dove mi servirà un surriscaldamento minimo per portarlo alla temperatura di distillazione…in questa fase ipotetica possiamo pensare di arrivare fino a 150°C, dovendo fornire a regime l’energia per riscaldare i 1200 kg/h di ulteriori 10°C…una inezia. Recupero termico eccezionale.

  • bagno di tintura in impianto tessile
  • acqua da scarico di tintoriaa 30°C massimo (tra l’altro sporca)
  • portata di acqua di scarico 10000 kg/h
  • portata di acqua di alimento 10000 Kg/h

Con uno scambiatore a piastre potrei recuperare parecchio cercando di preriscaldare l’acqua di alimento, ma il tipo di processo sporco non mi consente di utilizzarlo, devo usare scambiatori meno sporcabili e meno efficienti…alla fine riesco a recuperare a stento una decina di gradi, che sono si meglio che niente, ma devo ancora aggiungere parecchia energia prima di portare la mia massa di acqua alla temperatura necessaria al processo. Recupero termico scadente.

Si può obiettare che il caso in questione è legato anche al tipo di scambiatore impiegato, certamente, ma anche con uno scambiatore poco efficiente, un “delta ti” maggiore, ne esalta le caratteristiche.

Senza pensare al recupero sulla stessa acqua di alimento, che spesso nelle tessiture può arrivare preriscaldata da altri processi, in ogni caso avere una massa di acqua di tali dimensioni a soli 30°C, non permette di fare nulla, infatti anche recuperando con efficienza massima tale energia (che comunque a livello assoluto è una quantità notevole), si ottiene altra acqua a 25°C, con la quale ci si fa ben poco:

  • un impianto sanitario didocce necessità di acqua calda ad almeno 45°C
  • un impianto di riscaldamento (a seconda delle tipologie) da almeno 50°C a 70-80°C
  • un gruppo frigorifero ad assorbimento ad almeno 90-95°C

Capite come sia per l’appunto meglio poca acqua (fluido) calda che tanta tiepida.

ps.: ho inserito la parola fuido, in quanto questo ragionamento è assimilabile per qualsiasi tipo di recupero si voglia sfruttare.