Gruppi frigo ad assorbimento
I chiller ad assorbimento trasformiamo il calore residuo in energia frigorifera. Una soluzione evoluta per il condizionamento di grandi volumi (industrie, ospedali, RSA, centri commerciali), a zero emissioni e massimo risparmio.
Cosa sono i gruppi frigoriferi ad assorbimento
I gruppi frigoriferi ad assorbimento (acqua-bromuro di litio), noti anche come assorbitori a bromuro di litio (absorption chiller), sono macchine termo frigorifere utilizzate sia in ambito industriale, per il raffreddamento di processi sia in ambito HVAC-R.
La caratteristica principale di un assorbitore è l’assenza di un compressore meccanico: il ciclo viene azionato e mantenuto in funzione grazie a una fonte di energia termica esterna. Questo particolare azionamento viene anche definito compressione termica in quanto genera il delta pressione necessario per la circolazione del fluido frigorigeno che nel caso degli assorbitori Acqua-BrLi è vapore d’acqua.
Il fluido refrigerante utilizzato è quindi l’acqua, una soluzione naturale e sicura caratterizzata da GWP = 0 (Global Warming Potential).
I chiller ad assorbimento a bromuro di litio possono essere alimentati da diverse sorgenti di calore, tra cui: acqua calda, acqua surriscaldata, vapore, fumi. Vettori energetici derivanti da cogenerazioni, recuperi industriali, biomasse, teleriscaldamento, energia solare termica. L’utilizzo di queste fonti energetiche consente di sfruttare calore di recupero o energia termica disponibile nei processi industriali, migliorando l’efficienza complessiva degli impianti.
Gli assorbitori a bromuro di litio sono disponibili anche in versione pompa di calore ad assorbimento (Absorption Heat Pump AHP), con due diverse modalità operative:
- Tipo I, utilizzata per aumentare la quantità del calore destinata al riscaldamento;
- Tipo II, impiegata per innalzare la temperatura di una sorgente di acqua calda e recuperare energia termica.
Grazie alla loro tecnologia, i gruppi frigoriferi ad assorbimento rappresentano una soluzione particolarmente efficace per il raffreddamento di grandi ambienti, impianti industriali e processi produttivi, dove è disponibile una fonte di calore di recupero.
I principali vantaggi di questa tecnologia sono:
- Risparmio energetico (ed economico): grazie alla riduzione dei consumi elettrici rispetto ai chiller tradizionali.
- Sostenibilità ambientale: grazie all’assenza di gas refrigeranti fluorurati, GWP pari a zero e possibilità di utilizzare energia termica di scarto o rinnovabile.
- Silenziosità: grazie all’assenza di compressori e altre parti in movimento, le vibrazioni e i rumori sono minimi.
Controllo remoto, assistenza e formazione
Come funziona un assorbitore di calore
La condizione fondamentale per poter utilizzare l’acqua come fluido frigorigeno è il vuoto spinto all’interno della macchina. Il processo si divide in quattro fasi principali che avvengono all'interno di scambiatori di calore operanti a due diversi livelli di pressione.
I gruppi frigo ad assorbimento si dividono in 2 tipologie: singolo e doppio effetto
Le differenze riguardano la costruzione delle unità:
- Singolo effetto: C'è un solo generatore dove il calore separa il refrigerante dalla soluzione assorbente.
- Doppio effetto: Utilizza due generatori (uno ad alta e uno a bassa pressione). Il calore fornito al primo generatore produce vapore che, condensando, fornisce calore al secondo generatore. In questo modo si "riutilizza" l'energia interna per produrre ulteriore refrigerante.
E si riflettono sulle prestazioni:
- Singolo effetto: Ha un COP (Coefficiente di Prestazione), solitamente tra 0.7 e 0.8. Significa che per ogni kW di calore immesso, ne ottieni 0.7 o 0.8 di freddo.
- Doppio effetto: È molto più efficiente, con un COP che può arrivare a 1.2 - 1.4. In pratica, raddoppia quasi la resa a parità di energia spesa.
La scelta tra l’una o l’altra tecnologia dipende dalla temperatura della sorgente calda a disposizione:
- Singolo effetto: Si accontenta di temperature basse. Può funzionare con acqua calda a 80-90°C (ideale per pannelli solari termici o calore di scarto industriale).
- Doppio effetto: Richiede temperature molto più alte, solitamente sopra i 140-150°C, spesso fornite sotto forma di vapore ad alta pressione o tramite bruciatori diretti a gas.
Evaporazione (Generazione del freddo)
Nella sezione di bassa pressione, l'acqua refrigerante (circuito verde), proveniente dal condensatore, viene spruzzata su un fascio tubiero dove, all’interno dei tubi, circola l’acqua che deve essere refrigerata. Grazie al vuoto spinto mantenuto nella macchina l’acqua evapora a una temperatura molto bassa (circa 4-5 °C). Per evaporare, sottrae calore all'acqua che circola nei tubi dell'impianto, raffreddandola (solitamente fino a 7 °C) per l'utilizzo finale nella climatizzazione.
Assorbimento
Il vapore acqueo prodotto nell'evaporatore migra verso l'assorbitore. Qui entra in contatto con una soluzione concentrata di bromuro di litio (circuito marrone). Il sale, essendo estremamente igroscopico, assorbe il vapore trasformandolo in liquido. Questo processo rilascia calore, che viene smaltito tramite un circuito di raffreddamento esterno di solito torre evaporativa o dry cooler (circuito blu).
Rigenerazione (Apporto di calore)
La soluzione di bromuro di litio, ormai diluita dall'acqua assorbita (circuito arancione), viene pompata verso il generatore (nella sezione ad alta pressione). Qui viene fornito calore dall'esterno sotto forma di acqua calda, vapore o fumi (circuito giallo). Il calore fa bollire la soluzione, separando nuovamente l'acqua dal bromuro di litio:
- L'acqua torna allo stato di vapore.
- Il sale si riconcentra e torna per gravità verso l'assorbitore.
Condensazione
Il vapore acqueo generato nel passaggio precedente arriva nel condensatore (circuito blu). Grazie allo scambio termico con l'acqua proveniente dalla torre di raffreddamento, il vapore torna allo stato liquido. L'acqua così ottenuta viene rimandata nell'evaporatore tramite una valvola di espansione per ricominciare il ciclo.
Nelle versioni in pompa di calore AHP (Absorption Heat Pump) le temperature in gioco sono diverse e il circuito di raffreddamento / Condensazione (circuito blu) viene usato per alimentare il servizio ad alta temperatura (fino a 120°C con le AHP Type II).
Vantaggi degli assorbitori
Risparmio energetico
Gli assorbitori riducono il consumo elettrico in quanto sono azionati da energia termica. Permettono all’industria di utilizzare energia elettrica per impieghi diversi dalla climatizzazione.
Risparmio economico
Gli assorbitori, utilizzando calore di risulta, riducono sensibilmente i costi energetici delle strutture in cui sono installati.
Riduzione CO2
Gli assorbitori, utilizzando energie scarto proveniente da recuperi termici, contribuiscono a ridurre le emissioni di CO2 riducendo l’impronta di carbonio (Carbon footprint reduction) delle strutture in cui sono installati.
sostenibilità ambientale
Con un GWP=0 gli assorbitori non impiegano gas clima alteranti. In questo modo non rilasciano gas ad effetto serra, contribuendo alla tutela dell’ambiente e dell’atmosfera.
Bassa rumorosità
Gli assorbitori non avendo parti in movimento come compressori e ventilatori, sono estremamente silenziosi e non hanno impatti sul confort acustico nelle aree di installazione.
Affidabilità e lunga durata
L’assenza di compressori meccanici e l’utilizzo di sole pompe ermetiche riducono il rischio di fermo per guasto, estendono significativamente la vita utile dell’impianto, assicurando continuità di servizio.
Massima flessibilità
Il range di modulazione dal 10% al 100% permette all’assorbitore di adattarsi al carico applicato, garantendo prestazioni elevate ed efficienza ottimale.
Accesso a incentivi energetici
L’efficienza nell’impiego dell’energia termica consente di beneficiare di strumenti di incentivazione come Titoli di Efficienza Energetica (TEE) o il Conto Termico.
Costi di gestione ridotti
Grazie alla semplicità dei componenti e all’elevata efficienza, le spese complessive operative e di manutenzione risultano inferiori rispetto ad altri sistemi di climatizzazione tradizionali.
Energia rinnovabile, recupero termico e trigenerazione
Trigenerazione
Produzione combinata di energia elettrica, termica e frigorifera. Una soluzione ad alta efficienza che consente un uso razionale dell’energia primaria e una significativa riduzione delle emissioni inquinanti dove l’impiego dell’assorbitore permette l’utilizzo dell’energia termica anche nel periodo estivo.
Teleriscaldamento
Permette di migliorare il ritorno dell’investimento permettendo all’impianto di produrre anche nel periodo estivo per la climatizzazione degli edifici. In versione pompa di calore vengono utilizzati per recuperare il calore derivante dall’attività della centrale termica e aumentare l'efficienza del teleriscaldamento.
Recupero termico da processi
Gli assorbitori recuperano il calore residuo derivante dai processi industriali, che normalmente viene disperso in ambiente, trasformandolo in energia frigorifera utile per raffreddare nuovi processi, vani tecnici con presenza di componenti elettrici o per il condizionamento degli ambienti di lavoro.
Impiego di biomasse
Gli assorbitori valorizzano il calore prodotto da biomassa solida, biogas, syngas e sottoprodotti agricoli, zootecnici e forestali, trasformandolo in energia frigorifera utile, permettono di utilizzare la biomassa solida anche nel periodo estivo.
Per chi è indicato
Industriale (climatizzazione)
Gli assorbitori sono perfetti per climatizzare ambienti industriali dove è disponibile calore residuo da processi produttivi, cogenerazione o fonti termiche rinnovabili. Permettono di trasformare questo calore in raffreddamento, riducendo il consumo elettrico e le emissioni. Ideali per aziende manifatturiere, impianti chimici, petrolchimici, acciaierie e impianti di generazione energia, dove la stabilità termica e l’efficienza sono fondamentali.
Industriale (processi produttivi)
Negli impianti di produzione, specie quelli con fasi termiche intense (es. industria alimentare, lavorazione dei metalli, vetro, cemento, chimica), gli assorbitori offrono un raffreddamento continuo e affidabile sfruttando fonti di calore di scarto. Ciò si traduce in significanti risparmi significativi sui costi operativi di gestione.
Ospedali / Rsa (climatizzazione)
Gli assorbitori sono perfetti per climatizzare ambienti ospedalieri e RSA dove è disponibile calore da cogenerazione o teleriscaldamento. Permettono di trasformare questo calore in raffreddamento, riducendo il consumo elettrico e le emissioni. Ideali per tutte le realtà che non possono interrompere la climatizzazione e hanno bisogno di avere più soluzioni a servizio della stessa.
Centri commerciali (climatizzazione)
Gli assorbitori sono perfetti per climatizzare centri commerciali dove è disponibile calore da cogenerazione o teleriscaldamento. Permettono di trasformare questo calore in raffreddamento, riducendo il consumo elettrico e le emissioni. Ideali per tutte le realtà che hanno bisogno di potenze frigorifere medio grandi ma che vogliono contenere i costi di gestione.
Assorbitori a bromuro di litio
Una gamma completa di assorbitori, progettati per adattarsi a diverse esigenze industriali, di processo e di climatizzazione, garantendo efficienza energetica, affidabilità e utilizzo sostenibile delle risorse.
Chiller ad assorbimento vs a compressione elettrica
Chiller ad assorbimento
Chiller a compressione elettrica
Gestione remota degli assorbitori
Grazie al sistema di supervisione dedicato, puoi monitorare e gestire da remoto il funzionamento degli assorbitori in totale autonomia, anche tramite dispositivi mobili.
Attraverso un semplice collegamento internet è possibile accendere e spegnere le unità, impostare i parametri di esercizio, controllarne l’andamento in tempo reale e programmare eventuali manutenzioni. Un’interfaccia intuitiva consente inoltre di analizzare dati di consumo ed efficienza, ottimizzando le prestazioni dell’impianto e riducendo i costi di gestione.
Case study e testimonianze
Faq chiller ad assorbimento
Vuoi capire meglio come funzionano gli assorbitori e quali benefici possono portare alla tua azienda? Qui trovi le risposte alle domande più frequenti, spiegate in modo chiaro e diretto.
Un chiller ad assorbimento è una macchina frigorifera che produce acqua refrigerata sfruttando una sorgente di calore anziché un compressore elettrico.
Conviene scegliere un assorbitore a bromuro di litio quando si ha a disposizione una fonte di calore da fonti rinnovabili, da recupero termico, da solare termico, cogenerazione, teleriscaldamento.
L’assorbitore rappresenta una scelta più green e sostenibile, utile a contribuire alla salvaguardia dell’Ambiente.
Gli assorbitori coprono un gamma di potenza che parte da 50 Kw a 10 Mw.
Il principio di funzionamento dell’assorbitore a bromuro di lito si basa sul principio dell’evaporazione usando una fonte di calore esterna per apportare energia. In sintesi: nel generatore viene prodotto vapore, che dopo essere stato condensato nel condensatore entra nell’evaporatore. Nell’evaporatore avviene la produzione di acqua refrigerata, grazie all’evaporazione del refrigerante (acqua). Il vapore che si crea nell’evaporatore entra poi nell’assorbitore e qui viene assorbito dalla soluzione di bromuro di litio.
Gli assorbitori utilizzano energia termica come fonte primaria per innescare il ciclo di funzionamento. Possono funzionare con acqua calda, acqua surriscaldata, vapore, olio diatermico, solare, fumi, geotermico, trigenerazione, e con tutte quelle fonti che possano apportare calore.
Sì. È uno dei principali punti di forza degli assorbitori: possono essere alimentati con calore di recupero proveniente da processi industriali, motori cogenerativi, centrali a biomassa o termovalorizzatori e fumi di processi produttivi. Possono inoltre sfruttare energia termica prodotta da impianti solari termici. Questa flessibilità rende la tecnologia particolarmente sostenibile ed economicamente vantaggiosa, soprattutto in contesti industriali dove è disponibile calore inutilizzato.
A differenza dei chiller tradizionali, gli assorbitori non utilizzano gas refrigeranti climalteranti, ma solo acqua come fluido frigorigeno. Questo significa emissioni di CO₂ drasticamente ridotte e un impatto ambientale minimo. Inoltre, sfruttando calore di recupero o fonti rinnovabili, l’assorbitore contribuisce in modo concreto alla decarbonizzazione dei processi industriali e alla transizione energetica.
