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La trigenerazione sotto zero
La trigenerazione sotto zero. Opportunità e vantaggi per l'industria dei gelati: il caso Sammontana
Giulia Pelloja - AB
Sommario
1. Fabbisogni di settore e lo stabilimento di Sammontana
. Settori di applicazione;
. Fabbisogni e opportunità per l'industria alimentare;
. La realtà produttiva di Sammontana.
2. Come l' impianto di trigererazione si colloca nella realtà produttiva di Sammontana
. Dimensionamento dell'impianto;
. Soluzione di trigenerazione con assorbitore ad ammoniaca;
. Sfide tecniche e soluzioni implementate.
3. Risultati ottenuti e aspetti ambientali
Impianto di trigererazione nella realtà produttiva di Sammontana
Obiettivi del progetto
Obiettivi qualitativi
- Gestione migliore della produzione di energia termica e frigorifera dello stabilimento;
- Ridurre i fabbisogni di energia primaria acquistata dalla rete;
- Contribuire in modo tangibile alla sostenibilità ambientale;
- Tempi di ritorno dell'investimento contenuti;
- Riduzione della manutenzione impianti per produzione energia termica esistenti.
Benefici quantitativi attesi
- Acquisto En. Elettrica da rete ridotto di oltre il 50%;
- Produzione En. Termica da centrale termica esistente RIDOTTA di oltre il 30%;
- Produzione En. Frigorifera dal circuito a -5°C RIDOTTA del 30%;
- Maggiore flessibilità energetica nei momenti di picco produzione;
- Contenere le emissioni di CO2;
- Risparmi economici.
Come la trigenerazione si colloca all'interno della realtà produttiva
Fabbisogni di stabilimento interessati dall'impianto di Trigenerazione:
- Carichi elettrici superiori a 2 MWel nei giorni feriali;
- Acqua calda a 80°C per:
o Reparto Croissanteria Surgelata: condizionamento e per utenze di processo
- CIP lavaggio;
- Acqua calda sanitaria;
- Mantenimento temperatura materie prime, ecc...
o Reparto Gelati: condizionamento e per utenze di processo
- Mantenimento temperatura coperture gelato;
- Sottoscambi a temperature inferiori per utilizzi di lavaggi/risciacqui.
Fabbisogni di stabilimento interessati dall'impianto di Trigenerazione
- Vapore saturo al servizio dei 2 reparti produttivi:
. Preriscaldi e pastorizzazione miscele;
. CIP lavaggi;
. Utenze specifiche, in fasi diverse del processo produttivo.
Acqua fredda Glicolata a -5°C per produzione ''Acqua Gelida'' a 0/1°C per:
- Raffreddamento miscele pastorizzate;
- Mantenimento temperatura tini di maturazione miscela;
- Celle materie prime;
- Impianti di climatizzazione produzione, magazzini ed uffici.
ECOMAX 20 NGS con ASSORBITORE ad AMMONIACA
- Potenza Elettrica nominale dell'impianto di trigenerazione: 2.006 kWel;
- Produzione Acqua calda a 98°C dal recupero termico del circuito motore + coda fumi: 1.153 kWt;
- Produzione di vapore saturo dal recupero termico dei fumi: 620 kWt (pari a 955 kg/h);
- Produzione di acqua fredda a -5°C tramite un assorbitore ad ammoniaca della taglia di 490 kWf.
Obiettivi qualitativi
- Gestione migliore della produzione di energia termica e frigorifera dello stabilimento;
- Ridurre i fabbisogni di energia primaria acquistata dalla rete;
- Contribuire in modo tangibile alla sostenibilità ambientale;
- Tempi di ritorno dell'investimento contenuti;
- Riduzione della manutenzione impianti per produzione energia termica esistenti.
Benefici quantitativi attesi
- Acquisto En. Elettrica da rete ridotto di oltre il 50%;
- Produzione En. Termica da centrale termica esistente RIDOTTA di oltre il 30%;
- Produzione En. Frigorifera dal circuito a -5°C RIDOTTA del 30%;
- Maggiore flessibilità energetica nei momenti di picco produzione;
- Contenere le emissioni di CO2;
- Risparmi economici.
Come la trigenerazione si colloca all'interno della realtà produttiva
Fabbisogni di stabilimento interessati dall'impianto di Trigenerazione:
- Carichi elettrici superiori a 2 MWel nei giorni feriali;
- Acqua calda a 80°C per:
o Reparto Croissanteria Surgelata: condizionamento e per utenze di processo
- CIP lavaggio;
- Acqua calda sanitaria;
- Mantenimento temperatura materie prime, ecc...
o Reparto Gelati: condizionamento e per utenze di processo
- Mantenimento temperatura coperture gelato;
- Sottoscambi a temperature inferiori per utilizzi di lavaggi/risciacqui.
Fabbisogni di stabilimento interessati dall'impianto di Trigenerazione
- Vapore saturo al servizio dei 2 reparti produttivi:
. Preriscaldi e pastorizzazione miscele;
. CIP lavaggi;
. Utenze specifiche, in fasi diverse del processo produttivo.
Acqua fredda Glicolata a -5°C per produzione ''Acqua Gelida'' a 0/1°C per:
- Raffreddamento miscele pastorizzate;
- Mantenimento temperatura tini di maturazione miscela;
- Celle materie prime;
- Impianti di climatizzazione produzione, magazzini ed uffici.
ECOMAX 20 NGS con ASSORBITORE ad AMMONIACA
- Potenza Elettrica nominale dell'impianto di trigenerazione: 2.006 kWel;
- Produzione Acqua calda a 98°C dal recupero termico del circuito motore + coda fumi: 1.153 kWt;
- Produzione di vapore saturo dal recupero termico dei fumi: 620 kWt (pari a 955 kg/h);
- Produzione di acqua fredda a -5°C tramite un assorbitore ad ammoniaca della taglia di 490 kWf.
Video
Sfide tecniche e soluzioni implementate
Sfide tecniche del progetto
- Spazio disponibile limitato per garantire gli spostamenti dei camion all'interno del sito;
- Basso impatto acustico richiesto dalla zona;
- Necessità di ridurre i consumi di acqua prelevata dalla rete locale (per il reintegro acqua della torre di raffreddamento).
Soluzioni implementate
- Soluzione in container compatta;
- Realizzazione di un PIPERACK ad altezza idonea la passaggio dei camion;
- Riduzione spazio occupato dalle tubazioni di collegamento tra l'impianto e le utenze nello stabilimento;
- Pannelli insonorizzanti del container di spessore maggiore;
- Aggiunta di setti insonorizzanti dei filtri dell'aria e del silenziatore e delle torri di raffreddamento;
- Fornitura di radiatori di emergenza a basso impatto acustico;
- Inserimento di un sistema di trattamento dell'acqua con processo ad osmosi.
Impatti
- Agibilità;
- Mantenimento dello spazio idoneo al passaggio e alle manovre dei camion;
- Installazione tubazioni e cavidotti elettrici non invasiva;
- Rumorosità al di sotto dei 65 dB(A) anche di notte;
- Riduzione sui consumi di acqua di reintegro rispetto alla soluzione con semplice acqua addolcita;
- Risparmio economico.
Risultati ottenuti
- Ore di Funzionamento annuo dell'impianto: > 7.000 h/anno;
- ~ 80% recupero termico medio dell'energia termica prodotta dall'impianto di trigenerazione, sotto forma di vapore,
acqua calda ed acqua fredda;
- Efficienza globale dell'impianto: > 75%
. Rendimento Elettrico: >42%;
. Rendimento Termico: >35%.
- Significativa riduzione costi energetici annuali legati all'interno processo produttivo, superiori a quelli attesi;
- Pay Back Time: inferiore a 3 anni;
- > 2.000 Ton di CO2 Equivalenti risparmiate ogni anno non emesse in atmosfera a livello globale, rispetto all'approvvigionamento tradizionale (precedente l'installazione dell'impianto di trigenerazione)
Pari a una cifra equivalente alla quantità di CO2 mediamente assorbita da oltre 120.000 alberi in una zona urbana temperata;
- Otre 1.000 TEP Risparmiati;
- ~ 1.500 CERTIFICATI BIANCHI riconosciuti su base annua (Certificati Bianchi riconosciuti per 10 anni);
- PES (Primary Energy Saving) Maggiore del 20%.
Conclusioni
La catena dei processi dell'industria alimentare dei prodotti gelati/surgelati è particolarmente energivora, non solo nella fase di produzione del prodotto ma anche in quella di conservazione dello stesso a basse temperature (-25°C/-30°C), sia nel sito di produzione che nella piattaforma di distribuzione.
Appare quindi evidente che prestare la dovuta attenzione all'ottimizzazione dei processi industriali particolarmente energivori porta ad avere benefici plurimi sia sotto il profilo della riduzione dei costi attinenti le energie utilizzate che sotto il profilo del migliore utilizzo e quindi riduzione delle stesse, a cui consegue anche un minor impatto a favore della sostenibilità ambientale.
L'impianto di trigenerazione, come quello installato presso lo stabilimento Sammontana di Colognola ai Colli, si inserisce a pieno titolo in questo contesto.
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Fonte: mcTER Web Edition Cogenerazione novembre novembre 2020 Nuove tecnologie, soluzioni smart, normativa, incentivi: come sarà la cogenerazione di domani
Mercati: Alimentare e Beverage
