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12-02-2008
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Dal mondo HVAC&R
LE SUPERIORI PRESTAZIONI DEL RAME
Una pista di pattinaggio con impianto a CO2
di Marco Crespi*
Un sistema costituito da un circuito tubiero di rame e da un impianto di refrigerazione a CO2 per una pista di pattinaggio in Svezia, ha confermato le capacità del rame di lavorare con le elevate pressioni caratteristiche di questo fluido, ha permesso importanti risparmi nell’utilizzo dell’energia, e perciò nei costi di gestione, oltre che un’azione efficace verso la tutela dell’ambiente
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o Sveriges Energi & Kylcentrum (SEK) è un centro ricerche/laboratorio svedese che si occupa di energia e refrigerazione per usi civili ed industriali. Ad esso si sono rivolte le Autorità Locali per limitare i costi di una pista di pattinaggio su ghiaccio a Katrineholm, una città situata ad un centinaio di chilometri da Stoccolma. Generalmente una pista di ghiaccio consuma 1.000 - 1.500 MWh all’anno, di cui metà va per il sistema di raffreddamento e il resto in riscal-
Il riciclo del rame Il riciclo può essere visto come un’altra forma di risparmio energetico. Uno dei motivi che hanno spinto i progettisti svedesi a scegliere il rame è stata proprio la sua totale riciclabilità, senza che le sue caratteristiche fisiche e tecnologiche iniziali subiscano un decadimento. Infatti, producendo “nuovo” rame da “vecchi” rottami si ottengono tre risultati contemporaneamente: si riduce lo sfruttamento delle miniere, si risparmia fino all’85% di energia rispetto all’estrazione mineraria di partenza e non si incrementa il volume dei rifiuti accumulato nelle discariche o da smaltire. I paesi tecnologicamente evoluti, tra cui l’Italia, hanno un tasso di riciclo superiore al 40%: e tale limite è imposto esclusivamente dalla disponibilità attuale di rottami; è anzi molto probabile che una parte del rame negli oggetti di uso quotidiano (tubi, fili, lastre e oggetti artistici) sia stato estratto anche secoli fa, lavorato e fuso più volte.
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damento e illuminazione. La scelta compiuta dalla SEK è stata quella di adottare tubi di rame e CO2 come fluido refrigerante, al posto della classica miscela di acqua e sale -generalmente cloruro di calcioutilizzata con i tubi di materiale plastico. La CO2, cioè il biossido di carbonio, è stata scelta per le sue vantaggiose caratteristiche, che permettono di ridurre del 90% l’energia da fornire alle pompe. Inoltre il biossido di carbonio non deve essere prodotto appositamente essendo un sottoprodotto di altri processi industriali. Con questo fluido la scelta del materiale per le tubazioni è ristretta tra rame e acciaio, gli unici in grado di sopportare le alte pressioni di esercizio, intorno ai 40 bar. Storicamente, i vecchi impianti per le piste del ghiaccio erano in acciaio, ma ora la scelta è caduta sul tubo di rame, molto più facile da installare, con giunzioni a brasare a tenuta e la disponibilità in rotoli di lunghezze elevate. I vantaggi del rame Oltre a permettere l’utilizzo della CO2, il rame ha il vantaggio della eccezionale conduttività termica, che lo rende ideale per i processi di scambio di calore: questo permette una regolazione più veloce ed efficace della temperatura del ghiaccio, il che procura anche una migliore qualità del ghiaccio stesso. Non ultimo, il rame è stato scelto anche per la sua completa riciclabilità, fattore molto importante una volta che la pista di pattinaggio sarà smantellata o ricostruita. I tubi di rame che corrono sotto la pista (dimensioni: 1/2” x 0,85 mm, con una sottile pel-
IN ALTO. UNA VISTA D’INSIEME DELLA STESURA DEI TUBI DI RAME SULLA PISTA, PRIMA DI ESSERE COPERTI DA UN FILM DI POLIETILENE DALLO SPESSORE DI 0,5 MM. IN BASSO. UNA FASE DELLA POSA IN OPERA DEI TUBI DI RAME SULLA BASE DI CEMENTO.
licola di plastica) hanno una purezza del 99,90% (tipo Cu-DHP) e sono adatti per usi di condizionamento e refrigerazione; posseggono composizione chimica e pulizia interna secondo la norma EN 12735. Il loro sviluppo complessivo è di 18 km e sono stati posati con un passo di 10 cm. Le caratteristiche della pista Le dimensioni della pista sono di 30x60 m, ed è destinata a competizioni di hockey. Ogni circuito di tubo di rame è lungo 120 metri (quindi percorre due volte la lunghezza della pista, tra andata e ritorno). La pista è realizzata all’interno di un apposito edificio per lo sport. Prima di costruire la pista di pattinaggio vera e propria, ne è stata costruita una pilota di 50 m2, dalle dimesnioni di 5 x 10 metri, che ha permesso di verificare i potenziali risparmi e i costi di gestione, nonché testare aspetti legati all’impianto, al con-
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