728 x 90

Forni ad alta efficienza per la verniciatura industriale: mix energetico e recupero del calore residuo

Image
Estratto della relazione presentata durante i P&E Express Caserta da
Michele Peretti, Eurotherm
Eurotherm è un’azienda attiva nel campo della verniciatura industriale dal 1958. Nasce come azienda di produzione di forni industriali, oggi progetta, produce e installa linee complete di pretrattamento e verniciatura. Conta con una squadra di circa 120 persone per un fatturato di circa 33 milioni di euro (2025). Progetta e produce i propri impianti nella sede di Torino (Italia), in una sede produttiva recentemente ampliata di 10.000 m².

Le attività di ricerca e sviluppo sono sempre state una delle caratteristiche distintive di Eurotherm, che sempre dedica risorse economiche e umane per innovare, tenuto conto delle esigenze di chi usa sistemi di pretrattamento e verniciatura: sono parte integrante dell’azienda anche due verniciature, che ci permettono di conoscere direttamente le problematiche tipiche delle aziende e dei reparti d’applicazione vernici, di affrontarle e risolverle, in modo originale.

Per quanto riguarda gli obiettivi efficientamento energetico – e di riduzione dell’impronta di carbonio (carbon footprint) – siamo andati ad analizzare a fondo le “macchine” più energivore dei processi di pretrattamento e verniciatura, che sono appunto i forni di asciugatura, essiccazione e polimerizzazione. In funzione dei prodotti applicati, i forni possono dover ottenere alti picchi di temperatura, 200-250 °C o, in taluni casi, anche oltre. Una soluzione che abbiamo sviluppato e verificato sul campo è quella dei forni a tecnologia di riscaldamento misto, gas/elettrico, cui abbiamo aggiunto un sistema integrato di recupero del calore dai flussi d’aria esausta in emissione e del calore radiante dai pezzi in uscita.
Inoltre, visto il perdurare dei sostegni alla produzione fotovoltaica in molti sistemi industriali europei, i forni con tecnologia mista possono effettivamente offrire un significativo risparmio economico di gestione, oltre che una riduzione importante di consumi di gas e di produzione di anidride carbonica.

Sistemi integrati di recupero calore

Oltre allo sviluppo della tecnologia mista gas/elettricità, abbiamo posto attenzione anche alla possibilità di recuperare il calore dei flussi di rinnovamento dell’aria estratti dai forni (nel caso dei forni d’asciugatura, intorno ai 120 °C; nel caso dei forni di polimerizzazione, intorno ai 200 °C), e al calore radiante dai pezzi in uscita dagli stessi forni.

Nel caso del flusso d’aria estratto dal forno, recuperiamo il calore attraverso uno scambiatore di calore aria/aria, che reinvia l’aria pulita pre-riscaldata alla camera di combustione. Si tratta spesso di una differenza di temperatura significativa rispetto alla temperatura ambiente, e un risparmio energetico importante.
Nel caso del calore radiante installiamo cappe aspiranti sopra la bocca d’uscita dei forni. Recuperiamo così sia il calore che sfugge dalla bocca del forno, sia il calore radiante dai pezzi in uscita. L’aria calda aspirata viene poi reimmesso nel forno o inviato alla camera di combustione. I sistemi di recupero calore qui presentati sono integrabili sia nei forni statici che in quelli passanti, e il loro utilizzo è ancora più vantaggioso in quest’ultimo caso.

Progettazione e integrazione su misura

Nei mercati dove l’elettricità è particolarmente cara, come nel caso italiano, o comunque per ottimizzare i consumi energetici in funzione dei prezzi di mercato gas/elettricità, riteniamo che la tecnologia mista di generazione del calore – bruciatore a gas, batteria di resistenze elettriche – sia la soluzione più efficiente.

Riteniamo che sia una soluzione efficiente anche dove è possibile ottenere alti valori di autoproduzione fotovoltaica.
Il gas come fonte energetica utilizzata nella parte iniziale di salita di temperatura del forno permette, infatti, di raggiungere la temperatura di regime del forno più rapidamente.
Una volta raggiunta la temperatura d’esercizio – supponiamo 180-200°C – si attiva la fonte elettrica, utilizzata ai fini del mantenimento della temperatura di regime.

In relazione a differenti variabili tipiche del forno, della natura e della massa dei pezzi nel forno abbiamo calcolato che può essere sufficiente un apporto energetico elettrico pari al 30-40% rispetto al valore di targa del forno. In questa fase non si hanno consumi di gas e si azzerano le relative emissioni di anidride carbonica. Nel caso di autoproduzione via fotovoltaico anche i relativi costi energetici si azzerano.
Nel caso di autoproduzione elettrica si rivelasse non sufficiente, il sistema permette l’integrazione dell’energia calorica mancante via gas, in modo completamente automatico.

Infine, un ulteriore contributo al mantenimento della temperatura del forno è offerto dalle opzioni di recupero del calore residuale prima visti.

Oggi, come prassi, integriamo nelle nostre offerte le diverse opzioni, insieme al calcolo teorico dei risparmi ottenibili: poiché le variabili in gioco sono molteplici, il nostro ufficio progettazione “cuce” il progetto su misura delle condizioni ed esigenze di ogni utilizzatore.

Conclusioni

È possibile dunque ridurre l’impronta di carbonio del ciclo di pretrattamento e verniciatura? Si, oggi la tecnologia lo permette. Quali sono le motivazioni per installare forni a tecnologia mista e recupero integrato del calore residuo? Senz’altro, la riduzione dei consumi di gas e delle relative emissioni di carbonio, dunque una motivazione in linea con il green deal; tuttavia, la tecnologia sviluppata risponde anche a motivazioni economiche, a maggior ragione se l’investimento è trascinato dall’installazione di pannelli fotovoltaici, e dunque se si prevede di accedere agli strumenti di sostegno resi disponibili da alcuni Stati, tra cui anche l’Italia. In questi casi, oltre alla riduzione dell’investimento, si avrà nel tempo anche una riduzione significativa dei costi di gestione del processo di verniciatura.

Infine, ribadisco che il nostro ufficio tecnico analizza in dettaglio le diverse variabili tecniche ed economiche in fase di progettazione, in modo da offrire una soluzione “customizzata” per ogni singolo cliente, a seconda dei suoi differenti obiettivi.