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Messaggero Veneto - Maniago (PN)

Primo impianto pilota per ridurre i costi di esercizio degli impianti sportivi, con contabilizzazione del calore e minori emissioni di CO2.

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Le aziende ricercano costantemente nuove ed efficienti forme di approvvigionamento energetico.

In tal senso si sta affermando un nuovo principio economico e tecnologico relativo alla produzione di calore ad alta temperatura attraverso sistemi di termo generazione solare per lavorazioni di processo in ambito industriale.

In questo settore opera PENERGY un marchio di Project s.r.l. di Maniago (Pn), una nuova azienda italiana nata dalla passione di una famiglia friulana per la ricerca e l’innovazione. PENERGY produce e distribuisce termo generatori solari (TGS) per la produzione di calore ad alta temperatura (fino a 180 C°) per applicazioni industriali.
Abbiamo esaminato le soluzioni tecniche di PENERGY direttamente con i responsabili dell’azienda con cui abbiamo approfondito le caratteristiche dei loro sistemi prodotto di assoluta avanguardia a livello internazionale.

D: É necessaria un’introduzione sui temi della termo generazione solare. Quali indicazioni ci fornite al riguardo?

  • In questi anni di ricerca sull’utilizzo dell’energia solare, molti operatori si sono concentrati sulla conversione di tale energia. La nostra scelta strategica è stata quella di specializzarci sulla prima e più elementare possibilità che fornisce il sole: produrre calore. Abbiamo quindi studiato e sviluppato un prodotto così efficace ed efficiente da soddisfare le più severe esigenze in ambito industriale.

D: Ci descrive in modo sintetico i principi di funzionamento della termo generazione solare?

  • É esperienza assolutamente comune che l’esposizione al sole produca un effetto termico ed è altrettanto comune il fatto che la concentrazione solare in un dato punto amplifica tale effetto. Il tema della nostra ricerca è stato quello di sviluppare un sistema di concentrazione efficiente nel puntamento della luce, nella concentrazione dell’energia captata in una superficie definita e nell’assorbimento di tale energia nel punto di fuoco. Tutti temi concettualmente elementari ma tecnicamente complessi ed estremamente critici anche per le temperature di esercizio necessarie e richieste nelle applicazioni industriali.

D: É possibile avere qualche ulteriore dettaglio al riguardo?

  • Per quanto riguarda il sistema di puntamento del sistema è stato sviluppato un brevetto a livello internazionale. Il controllo del movimento del sistema è gestito attraverso soluzioni di meccanica di precisione regolate da uno specifico software di controllo. Infine il tema dell’assorbimento ha anticipato soluzioni poi adottate dall’industria automobilistica nel controllo della stabilità termica dei materiali. Lunghe sperimentazioni sul campo hanno poi consentito di integrare queste tecnologie e di far nascere una nuova categoria di prodotto denominata, appunto, “Termo-Generatori-Solari”.

D: Quali sono le parole chiave con le quali è possibile descrivere l’impiego di termo generatori solari in campo industriale?

  • È opportuno segnalare che i TGS ad alta temperatura per applicazioni industriali, che utilizzano processi di concentrazione dell’energia solare, garantiscono:
  1. - autonomia di approvvigionamento energetico in quanto basati sulla captazione e concentrazione della luce solare accessibile in modo diretto e senza intermediazione tecnica e commerciale;
  2. - sicurezza industriale e riduzione dei rischi di infortuni sul lavoro nella produzione di calore ad alta temperatura in ragione delle caratteristiche elettro-meccaniche del sistema prodotto che elimina lo stoccaggio e la combustione di idrocarburi, utilizza consuete tensioni elettriche per la movimentazione delle parti meccaniche, presenta una dinamica del sistema (parti in movimento) estremamente accurata e priva di movimenti repentini e potenzialmente pericolosi per eventuali operatori presenti nell’area operativa, è realizzato con una struttura assolutamente stabile e richiede la presenza di operatori per la sola fase di pulizia da terra delle superfici di captazione;
  3. - controllo e certezza dei costi di approvvigionamento energetico in quanto il funzionamento del sistema è continuo nel tempo (con durata della vita utile superiore a 30 anni), è stabile nelle performance di conversione energetica (solare>>termica), richiede sola manutenzione standard a basso costo (pulizia delle superfici di captazione e lubrificare le parti in movimento) e l’intensità dell’irraggiamento solare è un fenomeno misurato in termini statistici medi su serie storiche estese nel tempo; in particolare il funzionamento stabile (privo di fenomeni di degrado) dipende dalla caratteristiche di funzionamento e costruttive del prodotto che utilizza sistemi di puntamento ottici basati su controllo elettronico, sfrutta principi di riflessione ottica non degradabili nel tempo, principi di conversione termica per assorbimento e conduzione dei materiali basati sulle caratteristiche fisiche degli stessi e struttura dei componenti meccanici che eliminano i fenomeni di usura e degrado del funzionamento; i materiali e la struttura dei componenti coinvolti nel processo di assorbimento termico, possono resistere fino a temperature di esercizio testate fino a 800 e 900 C°, sono inoltre testati per sopportare oltre 30.000 cicli termici di riscaldamento e raffreddamento senza presentare fenomeni di degrado strutturale e funzionale;
  4. - efficienza (cost saving) ossia riduzione dei costi di approvvigionamento energetico nella produzione di calore ad alta temperatura, in ragione dell’entità del rapporto tra l’investimento per la costruzione – installazione dell’impianto, l’ampiezza della vita utile dell’impianto stesso, il basso livello di manutenzione richiesto e la produttività media in KW termici annui dell’impianto in base all’area di installazione.

D: Uno dei punti di attenzione in questo settore è il funzionamento del prodotto in periodo invernale e in momenti di ridotto irraggiamento solare. Come avete affrontato questi temi?

  • É opportuno segnalare che le performance di un TGS sono in uniforme relazione lineare con il livello di irraggiamento solare medio (variabile in base alla stagione climatica in esame). Ciò detto, proprio in ragione del fattore di concentrazione solare adottato (120x), il prodotto garantisce bassa inerzia termica (il sistema è operativo anche con un livello di irraggiamento contenuto tipico del mattino, del tardo pomeriggio e dei periodi invernali) e completa neutralità termica (il sistema opera ad una temperatura di esercizio all’assorbitore compresa tra 400 e 800 C° e tale componente non presenta variazioni funzionali al modificarsi della temperatura ambientale).

D: In termini concreti che caratteristiche presenta un'installazione in ambito industriale?

  • In quest’ambito è stato sviluppato un sistema in cluster denominato Vulcan System costituito da cinque TGS tra loro connessi; ogni cluster può essere integrato con ulteriori gruppi in un processo modulare di ampliamento del sistema e quindi dell’energia termica nel complesso prodotta ed erogata. I singoli TGS sono progettati e testati per produrre calore, come già illustrato, fino ad una temperatura limite di 200 C° mentre la temperatura di esercizio può essere regolata in sede di installazione con un’opportuna configurazione del sistema di controllo della mandata del circuito di prelievo e trasferimento del carico termico.
    L’energia termica prodotta è trasferita al punto di consumo per trasporto idraulico del fluido di prelievo termico (semplice acqua, acqua+glicole o olio adiabatico). Ogni cluster fornisce quindi un determinato carico termico al punto di prelievo-consumo attraverso un opportuno scambiatore termico. É il cliente che stabilisce poi quale utilizzo effettuare di tale carico termico a partire proprio dal punto di prelievo indicato.

D: É possibile avere delle indicazioni più esplicite sulle performance del prodotto?

  • Per quanto riguarda le performance è necessario fare una breve premessa. Per gli impianti di termo generazione solare non ha alcun senso fare riferimento alla potenza (nominale) correlata a condizioni di irraggiamento teoriche poco significative in termini di reale e concreto utilizzo degli impianti. É invece opportuno riferirsi all’energia termica prodotta (quantità di calore) e in particolare al livello di energia media annua erogata.
    Dalle rilevazioni effettuate presso impianti attivi abbiamo verificato che ogni singolo cluster, con il minimo irraggiamento solare medio registrato in Italia (ca. 1.100 KWh/anno*mq), arriva a produrre annualmente oltre 55.000 (cinquantacinquemila) KWh termici al punto di prelievo (scambio termico).

D: Quali sono gli impieghi più comuni per questo tipo di impianti?

  • Una volta che l’energia termica prodotta è trasferita al punto di prelievo è il Cliente che definisce le modalità di utilizzo di tale energia termica (consumo diretto, accumulo o soluzioni miste). In generale questi impianti sono adottati da aziende che fanno uso di calore nelle lavorazioni di processo (alta temeparatura) e nel controllo climatico degli ambienti di lavoro (riscaldamento e raffreddamento). In generale le esigenze termiche di un’azienda possono essere soddisfatte in tutto o in parte in ragione del dimensionamento dell’impianto di termo generazione solare.

D: Altro aspetto rilevante degli impianti solari sono gli imgombri di tali sistemi. Quali indicazioni ci fornisce al riguardo?

  • In riferimento all’installazione di un sistema di termo generazione solare, ogni cluster Vulcan System impegna un’area di ca. 250-300 mq. per fornire il massimo rendimento in esposizione alla luce solare diretta. Possono essere installati sia su superfici a terra sia su superfici piane sopraelevate (tetti e coperture industriali) purché la portata dei solai sia adeguata al carico.



Dalle indicazioni ricevute e dalle verifiche effettuate è possibile dichiarare che i sistemi di termo generazione solare ad alta temperatura rappresentano oramai, pur di avanguardia, una tecnologia consolidata e matura che PENERGY ha trasformato in un produzione industriale. Un elementare schema tecnico e alcune immagini del prodotto installato consentono infine di disporre di ulteriori indicazioni sul prodotto. Siamo quindi di fronte ad una macchina capace di fornire soluzioni concrete a problematiche di tipo impiantistico molto severe.