110 giorni consecutivi di free-cooling e 2,13 milioni di CNY risparmiati ogni anno

La principale sfida era soddisfare i requisiti di temperatura dell’acqua in uscita della fabbrica, che consentono solo una differenza di 1 grado per il LMTD. Tuttavia, gli scambiatori di calore a piastre Alfa Laval hanno dimostrato la loro capacità di recupero termico in condizioni speciali. Di conseguenza, questa azienda leader nel settore dei semiconduttori ora ottiene notevoli risparmi energetici nei suoi processi ogni anno.

Soluzioni di retrofit personalizzabili

In un mondo in cui la domanda di energia cresce allo stesso ritmo della pressione per raggiungere la neutralità carbonica, l’efficienza energetica giocherà un ruolo chiave nel rendere il compito più gestibile. Infatti, ottimizzare l’efficienza energetica nei processi di scambio termico può portare a opportunità di risparmio energetico visibili e benefici economici quantificabili per tutti. Il primo passo è identificare le principali opportunità di risparmio energetico nascoste nei sistemi esistenti.

Prendiamo come esempio questa grande azienda di semiconduttori a Hefei, in Cina. Come leader nel settore dei display in Cina, ha compreso l’importante ruolo che può svolgere a supporto di un’economia verde e ha deciso di effettuare un retrofit energetico sulle linee di produzione esistenti.

Gli impianti di semiconduttori hanno spesso utilizzato torri di raffreddamento come forma di free cooling e per risparmiare energia nei loro processi. Ma per sfruttare appieno il potenziale delle torri di raffreddamento, è essenziale un sistema ben progettato e personalizzato in base alle reali condizioni della fabbrica.

Questa fabbrica di Hefei dispone di una varietà di sistemi installati per diverse funzioni. Ad esempio, uno richiede un’unità di riscaldamento per scaldare l’acqua, mentre l’altro necessita di un’unità di raffreddamento per raffreddarla. Normalmente, questi due sistemi operano in modo indipendente. Ma con il supporto del personale tecnico Alfa Laval, è stato trovato un modo per rendere i processi molto più efficienti in termini di costi ed energia. Integrando i due sistemi e bilanciando le loro esigenze con raffreddamento o riscaldamento complementare in intervalli di tempo specifici, l’impianto di semiconduttori non avrà più bisogno di far funzionare le unità principali.

Trovare l’equilibrio tra efficienza dello scambio termico e benefici economici

La sfida più grande di questo progetto era soddisfare il rigoroso requisito della fabbrica per la temperatura dell’acqua in uscita, che consente solo una differenza di 1 grado per la temperatura di approccio. Fortunatamente, gli scambiatori di calore a piastre Alfa Laval possono effettuare un recupero termico efficiente anche in ambienti con piccole differenze di temperatura, facilitando un migliore scambio energetico tra i sistemi.

110 giorni di free-cooling nel funzionamento dei chiller della fabbrica

La fabbrica ha installato due unità di scambiatori di calore a piastre Alfa Laval da 8.000 kW con una portata di 1.000 m³/h.

Calore risparmiato:

(19 °C-9 °C) * 1.000 * 4,2/3,6 = 11.666 kW

che equivale al calore prodotto da un chiller con recupero termico, basato su un COP (coefficiente di prestazione) di 7,5,

Consumo elettrico orario:

(11.666 kW / 7,5) * 1 ora = 1.555 kWh

Funzionamento previsto per 110 giorni all’anno.

2,13 milioni di CNY risparmiati ogni anno in elettricità

Dopo un periodo di funzionamento stabile, tutti gli indicatori di sistema sono stati misurati e hanno soddisfatto i requisiti di progetto. In base al consumo elettrico stimato, il risparmio annuale sui costi dell’elettricità è calcolato come:

Potenza nominale recupero termico * tempo di funzionamento * prezzo dell’elettricità

= 1.555 kWh * (24 * 110) * CNY 0,52 per kWh

≈ 2,13 milioni di CNY.

Energy Hunter & collaborazione

Questa collaborazione riflette non solo l’innovazione che avviene in entrambe le aziende, ma anche i grandi vantaggi che derivano dalla promozione di un’economia a basse emissioni di carbonio. Come principale “Energy hunter” sul mercato, Alfa Laval continuerà a esplorare opportunità di risparmio energetico in vari settori, valorizzando l’importanza dell’efficienza energetica e offrendo soluzioni di alta qualità.