L’incontro organizzato da ANICA e Assofrigoristi, durante l’ultima MCE, per parlare di recupero termico è stata un’importante occasione per avviare un dialogo e progetti condivisi di sicuro interesse. Fin dal titolo l’iniziativa è stata molto chiara: “Refrigerazione e climatizzazione a ciclo annuale: nuove opportunità per un approccio integrato nel periodo 2026-2030” è stato un momento di riflessione e di apertura per ragionare in forma sistemica e concertata sul valore dell’energia termica di scarto che impianti di refrigerazione e climatizzazione producono.
Ad aprire i lavori è stato Jacques Gandini, Segretario Generale di ANICA, che ha portato direttamente sul tavolo una considerazione pratica molto sensibile: nell’epoca del risparmio energetico la heat rejection dei vari processi (ad esempio nell’industria alimentare o della logistica del freddo, attraverso tradizionali condensatori e dry coolers) e del comfort (ad esempio la climatizzazione estiva che, con gli edifici super efficienti, disperde in atmosfera una quantità di energia termica enorme, ormai da marzo a novembre con una stagione di climatizzazione estiva allargata a causa degli elevati standard di isolamento dell’involucro edilizio previsto dalla EPBD IV) è una sorgente energetica di rilevanza assoluta, che non può più essere semplicemente dispersa in atmosfera anche per un assunto importante e ormai ineludibile, il concetto di rilevanza strategica dei “recuperi termici” applicabile al cosiddetto “waste heat” (calore di scarto) anche a bassa temperatura, ormai recuperabile con diversi tipi di sistemi.
È da questo dato di fatto che si deve partire: l’impiantistica non è costituita da elementi a sé stanti, ma richiede di essere coordinata nell’insieme dei quantitativi di energia termica (e frigorifera) prodotti in funzione di fabbisogni termici (e frigoriferi) dell’intero edificio, processo o contesto servito dagli stessi. Un pensiero che si colloca in maniera abbastanza semplice negli ambienti come i supermercati dove le attività di refrigerazione e climatizzazione asportano dagli spazi serviti un quantitativo di calore che ha un significato importante per gestire servizi che possono beneficiare di quel calore.
È fuori di dubbio che le macchine che realizzano i servizi di refrigerazione e climatizzazione siano oggi concepite e prodotte in un’ottica di massima efficienza specifica, ma i quantitativi di calore “estratto” per la realizzazione della performance nella cella (ad esempio) o nel banco frigorifero non può più andare sprecato! Se si potesse, ad esempio, portare l’energia dissipata a temperature che possono raggiungere anche i 40-50-80 °C (a seconda delle condizioni) da un gruppo di refrigerazione a servizio del supermercato, magari tramite un sistema di recupero ad un rooftop (che magari nello stesso edificio si occupa della climatizzazione estiva ed invernale) le probabilità di ottenere economie importanti ed efficienze di sistema superiori sono altissime.
Il calore di scarto
Secondo la IEA il “waste heat” (calore di scarto) può avere una posizione molto simile concettualmente alle fonti di energia rinnovabile, infatti, nella sua pubblicazione “The future of Heat Pumps” , IEA, lo colloca proprio a fianco di Aria Acqua e Terra (fonti di energia rinnovabile secondo direttiva RED) e quindi ha aperto un terreno di lavoro ben più ampio e ben più intrigante in un’ottica industriale: Gandini, collegando il ragionamento ad uno studio di EHPA (European Heat Pump Association) dal titolo “Integrating technologies to decarbonise heating and cooling” che descrive l’apporto termico che pompe di calore possono dare a differenti tipi di lavorazione industriale, ha fornito indicazioni interessanti di destinazione d’uso delle differenti fasce di temperatura.
L’obiettivo è quello di intervenire con energia termica di recupero per le lavorazioni, soddisfare i fabbisogni termici complementari di situazioni accostate alle produzioni come gli uffici o gli ambienti di permanenza dei lavoratori, ma anche destinare il calore a situazioni condivise con altre utilizzatori di fabbisogno termico per la collettività. Una pluralità di impieghi che richiede sicuramente un’elaborazione preventiva accurata sotto il profilo delle soluzioni tecniche più efficienti a seconda dell’applicazione, siano esse di combustione efficiente (ad esempio per necessità di temperatura sopra i 200 °C), dei recuperi e delle pompe di calore.
Necessaria, inoltre, una forte sinergia operativa fra le tecnologie scelte e installate e il sistema di recupero di calore e che quindi rende necessaria una partecipazione intensa e responsabile da parte di progettisti e tecnici della climatizzazione e della refrigerazione per generare attraverso il recupero di calore economie specifiche sul fronte dei consumi e minore impatto ambientale in ragione dei minori quantitativi di energia primaria impiegati per la produzione di uguale energia termica.
Il ruolo dei tecnici
Maurizio Andreaus, Presidente di Assofrigoristi, ha ribadito l’assoluta e doverosa disponibilità del frigorista e del tecnico della climatizzazione a questo pensiero, sottolineando la dimensione integrata che impegna installatori e manutentori in tutti i campi, dall’industriale al sanitario, dalla climatizzazione di servizio fino a quella residenziale a ragionare in modo da utilizzare al meglio l’energia primaria, sia essa elettrica (proveniente dalla rete o da fonti rinnovabili) sia essa termica.
Assofrigoristi è intensamente impegnata nella qualificazione professionale del tecnico e dell’azienda e l’ottimizzazione dei consumi è parte centrale fra i compiti che sono assegnati al frigorista; quindi, è importante avviare una collaborazione progettuale su questi temi per inserire la professionalità e il supporto di un parco di tecnici preparati in modo da dare al mercato un aiuto in questa direzione. Oltre al tema “industriale”, rileva Andreaus, esiste anche un aspetto di nuova produzione legislativa sulla professione che determinerà in maniera incisiva il potenziale che i tecnici certificati sapranno esprimere in questa direzione: entrano in campo – come si è visto in maniera diffusa in MCE – i gas infiammabili e questo dovrà essere un tema adeguatamente disciplinato per quanto concerne la sicurezza, in modo da promuovere sì il miglior utilizzo dell’energia, ma in condizioni di massima tutela dell’utente dell’impianto e del tecnico che lavora su di esso.
Nicholas Bau, District Leader Trane Technologies, ha posto l’accento sull’importanza di cambiare le regole del gioco e di far lavorare insieme refrigerazione e climatizzazione, un passo fondamentale in direzione del futuro in cui da “gestire” non sarà l’impianto, ma l’edificio e non solo. L’esempio portato all’attenzione del pubblico è forse fra i più significativi in circolazione, perché riguarda una tipologia applicativa, il data center, che è fra le più attenzionate sia sul fronte dei consumi energetici sia sulle dimensioni e di conseguenza gli impegni impiantistici per gestirle: non va sottovalutato peraltro nemmeno il valore esemplificativo di una case history simile, perché presenta condizioni di massima replicabilità e modellizzazione.
La combinabilità di raffrescamento e riscaldamento è una conquista tecnologica che è stata resa possibile da un’evoluzione di prodotto che non è solo innovativa, ma anche sostenibile e affidabile. Si possono raggiungere 115 °C con prodotti standard, e grazie a questo ottenere un drastico incremento di efficienza con benefici a cascata che sono di carattere ambientale e anche economico, perché i costi operativi diminuiscono drasticamente.
La parte più impegnativa è costituita dal fatto di dover convincere interlocutori, i committenti, abituati a considerare separate le funzioni e a immaginare che ci debbano essere impianti differenti che presidiano il raffrescamento e il riscaldamento e per questo è fondamentale un’alleanza che veda coinvolti il produttore e lo specialista di refrigerazione e climatizzazione per attivare questo potenziale che non è solo tecnologico, ma fortemente impattante anche sul fronte ecologico ed economico.
Bau sottolinea come si stia andando verso strumenti in grado di raggiungere temperature estremamente alte, pompe di calore a propano raffreddate ad aria che possono arrivare oltre i 75 °C, il loro valore è però collegato alla capacità di operare in condizioni integrate, in cui la qualità del prodotto sia messa in piena azione da un’applicazione consapevole e in grado di sfruttare al meglio tutta l’energia termica prodotta.
La gestione del processo
Ad apportare un elemento di innovazione nella gestione del processo ha provveduto Luca Radice, Connext, membro del CTS di Assofrigoristi, che ha proposto una riflessione nata da un’applicazione di intelligenza artificiale come strumento di supervisione, un sistema già funzionante. L’applicazione delle tecniche di intelligenza artificiale al settore determina una riduzione dei costi operativi, stimati da studi internazionali intorno al 40%: il passaggio da un’attività di tipo reattiva, quindi emergenziale, a un’attività di pianificazione, quindi con maggiore consapevolezza dell’attività impiantistica, determina un risparmio energetico stimato intorno al 15% e una vita utile degli impianti più lunga.
Il percorso di adozione è in realtà abbastanza semplice: avere la possibilità di raccogliere i dati, normalizzarli, utilizzarli, e metterli a disposizione dell’intelligenza artificiale che ha in sostanza due compiti, prevedere i problemi futuri (scoprendo le anomalie nascoste nel funzionamento degli impianti) e verificare l’esito del processo (producendo segnali e a volte reagendo anche automaticamente). La qualità del risultato ottenuto secondo Radice è frutto di un particolare setting su due livelli di competenza: persone esperte del settore e persone esperte di AI che hanno lavorato in profonda interazione per arrivare ai valori a cui il sistema è giunto. Sono cinque i passaggi che costituiscono metodologicamente il supporto ottenibile da questi strumenti.
Il primo passo è la raccolta dei dati mirata a renderli coerenti e arricchirli di nuove informazioni di contesto. Il passo successivo è il cuore di tutto il sistema, un’analisi effettuata attraverso le tecniche AI e volta a prevedere i problemi futuri, rilevare le anomalie invisibili, e i feedback. A seguire si costruisce il modello predittivo e lo si assoggetta all’inferenza, cioè all’analisi continua in tempo reale per arrivare alla generazione del feedback. Un modello circolare che consente nel caso applicativo già sviluppato di ottenere informazioni migliorative sia a livello manutentivo sia nell’ambito delle prestazioni e che si apre a contesti di tipo più ampio, come appunto quello dell’integrazione di funzioni degli impianti.
Determinante ai fini di un concreto passaggio verso l’operatività è stata l’esperienza apportata da Stefano Trabucchi, Responsabile del System Engineering Epta. L’assunto di partenza di Trabucchi è decisamente sfidante: l’obiettivo è quello di non vendere più un prodotto, banco o centrale frigorifera, ma l’intero valore dalle sinergie che i sottoprodotti di sistema possono generare, primo fra tutti il calore recuperato. L’approfondimento dedicato alla CO2 transcritica offre uno spunto decisamente ricco: allo scarico dei compressori di un impianto transcritico si hanno stabilmente durante tutto l’anno, durante tutte le ore di funzionamento, temperature che vanno dai 60 °C fino ai 110/120 °C in estate. L’applicazione di recupero di calore avviene già nella realtà della GDO sotto differenti aspetti: acqua calda sanitaria, recupero per riscaldamento di ambienti, processo all’interno del punto vendita in maniera diretta e indiretta.
Tutte queste soluzioni tecnologiche di sistema convergono verso un unico obiettivo: efficienza energetica, ovvero riduzione del consumo di elettricità attraverso un uso intelligente del calore recuperato. A livello di gruppo Epta già nel 2023 ha consegnato il 40% delle centrali frigorifere con moduli di recupero di calore: un dato che afferma chiaramente come questa opzione è assolutamente già presente nel mindset della GDO. Il panorama di modalità di recupero offerte da Trabucchi arriva non solo a dimostrare che esistono formule diverse di utilizzo del calore non dissipato, ma anche a descrivere un altro punto forte della discussione: non esistono chiaramente soluzioni universali, ma ogni situazione va studiata e bilanciata caso per caso.
Integrare i sistemi impone di non ragionare per compartimenti stagni, ma in maniera organica, perché ogni singolo caso ha un esito potenziale che dipende dalle potenze in gioco e dal contesto climatico in cui si va ad installare il sistema. Ciò che rimane costante e che caratterizza ogni intervento in cui si vada a costruire efficienza energetica attraverso il recupero di calore è il fatto che si tratti di soluzioni, comunque, energeticamente più vantaggiose rispetto a un impianto che non recupera calore, sprecando in molti casi, e in misura anche rilevante purtroppo, fonti primarie di energia inutilmente.
