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Scambiatori di calore in efficienza

Riscaldamento, raffreddamento, condizionamento. L’energia termica entra in un’infinità di applicazioni industriali e civili, dove efficienza e risparmio energetico sono fondamentali.

 Calore ed energia termica sono una risorsa preziosa cui si presta spesso poca attenzione, prodotti in enormi quantità nell’industria di processo, sia per esigenze di lavorazione dei prodotti, sia generati da macchinari, componenti in movimento e motori. Tutto questo calore invece che venire disperso può essere recuperato e reimpiegato laddove serve, traendo enormi risparmi: ad esempio per ottenere acqua calda sanitaria, per riscaldamento ambienti, o ancora per preriscaldare fluidi di processo e materie prime lavorate, che spesso devono entrare nei cicli produttivi a ben determinate temperature.
Il recupero di calore è possibile grazie a particolari macchine termiche, chiamati scambiatori di calore. Generalmente divisi tra scambiatori a piastre e a fascio tubiero, questi macchinari funzionano in base al principio del trasferimento termico tra due fluidi, mediante contatto con le due facce di superfici metalliche conduttive, come rame, acciaio inox o titanio.
Gli scambiatori di calore sono impiegati sempre più nell’industria, in virtù non solo delle normative ambientali sempre più stringenti, ma anche per lo sviluppo dei mercati HVACR a generazione di energia. Marketsandmarkets prevede che il mercato degli scambiatori di calore toccherà i 19,14 miliardi di dollari entro il 2021, con crescita annua dell’8,2%, con l’industria chimica al primo posto tra i settori di destinazione nel 2015.
I settori alimentari, farmaceutici, di siderurgia, nautica e le macchine utensili fanno però altrettanto largo impiego di scambiatori di calore, così come le applicazioni per oleodinamica, aria compressa e cogenerazione.
Gli scambiatori di calore trovano infine grandissimo impiego anche nel settore civile: un esempio per tutti, le pompe di calore, che consentono di ottenere calore da una sorgente fredda, aria, acqua o terra, per soddisfare il fabbisogno di energia per riscaldamento e acqua calda sanitaria, assorbendo meno energia elettrica rispetto alla quantità di energia termica trasferita.
Scambiatori di calore a piastre saldobrasate sono una soluzione molto impiegata nelle pompe di calore, grazie al design compatto e leggero e alla capacità di resistere a pressioni e temperature molto elevate, finanche a +140 bar e fino a 300°C.
Il settore è peraltro in fortissima espansione anche in Italia: dati Assoclima riferiti al primo semestre 2016 mostrano una crescita nelle vendite di unità per climatizzazione dell’85% (in valore del +63,5%), con la domanda di pompe di calore tra i fattori trainanti, rappresentando il 70% del fatturato totale nel comparto dei gruppi frigoriferi condensati ad aria, sempre più impiegati dai costruttori per soddisfare la forte domanda di rinnovamento impianti nelle ristrutturazioni, a sostituzione di vecchi chiller e caldaie.

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