Di fronte alla crescente centralità delle tematiche ambientali a livello globale, le aziende sono sempre più chiamate a rivedere i loro processi produttivi per ridurre sprechi e impatto ambientale. Il calore disperso durante le attività produttive industriali è una risorsa preziosa ancora poco utilizzata: il suo recupero rappresenta una delle strategie più efficaci per migliorare l’efficienza energetica, ridurre i costi operativi e contribuire concretamente alla diminuzione delle emissioni climalteranti. Il punto di partenza per qualsiasi progetto di ottimizzazione degli impianti mediante il recupero di calore è la misura precisa dell’energia termica e ISOIL Industria dispone di un’ampia gamma di strumenti adatti a questo scopo.
Cos’è il recupero di calore?
Nel settore industriale, una quota consistente dell’energia impiegata nei cicli produttivi viene dissipata sotto forma di calore residuo. Forni industriali, caldaie, turbine, compressori e altre apparecchiature generano infatti elevate quantità di energia termica che, in assenza di sistemi di recupero, viene dispersa nell’ambiente senza alcun impiego utile. Il recupero di calore consiste nella valorizzazione del calore residuo generato dai processi industriali e nel suo riutilizzo direttamente nei processi produttivi, in processi interni all’azienda (ad esempio per il riscaldamento degli ambienti, la generazione di acqua calda o di vapore) oppure per usi esterni, ad esempio tramite reti di teleriscaldamento.
Applicazioni e vantaggi del recupero di calore
Le trasformazioni in atto a livello globale e la crescente attenzione alla sostenibilità ambientale stanno portando le imprese a rivedere in modo sostanziale il proprio approccio alla gestione dell’energia. L’inasprimento del quadro normativo e gli impegni assunti a livello europeo per raggiungere la neutralità climatica entro il 2030 richiedono interventi concreti e tempestivi. In questo contesto, il recupero del calore generato nei processi industriali emerge come una leva strategica per aumentare l’efficienza energetica, ridurre l’impatto ambientale e allinearsi alle politiche di decarbonizzazione.
Il recupero di calore offre un’opportunità particolarmente vantaggiosa nei settori ad elevato consumo energetico: nell’industria alimentare, ad esempio, le fasi di cottura, pastorizzazione e sterilizzazione comportano un rilevante impiego di calore; nei comparti chimico e farmaceutico, operazioni come la distillazione, l’essiccazione e il funzionamento dei reattori chimici richiedono elevate quantità di energia termica; il settore metallurgico, con le sue lavorazioni ad alte temperature come la fusione e la forgiatura, è un’altra area in cui si registra un’intensa produzione di calore, così come accade nei processi di estrusione e stampaggio della plastica e della gomma, o nell’utilizzo dei forni industriali nei settori del vetro e della ceramica.
In questi e altri contesti, l’adozione di soluzioni per il recupero termico rappresenta una scelta che offre notevoli benefici sul piano economico, ambientale e operativo.
Tecnologie per il recupero di calore
Il calore disperso nei processi produttivi può essere ad alta, media e bassa temperatura. Il calore ad alta temperatura, generato ad esempio da forni industriali o processi metallurgici, è generalmente più semplice da recuperare grazie all’elevato contenuto energetico. Più complesso, invece, è il recupero del calore a media (100–500?°C) e bassa temperatura (<100?°C), che si riscontra in processi come essiccazione, pastorizzazione, distillazione o in flussi termici a bassa entalpia, come scarichi di compressori e acque reflue. Proprio in quest’area si concentrano oggi le maggiori innovazioni tecnologiche.
A seguire, una panoramica delle principali tecnologie utilizzate per il recupero del calore nei processi industriali:
- Le pompe di calore sono dispositivi che trasferiscono calore da una fonte a bassa temperatura (come aria, acqua o suolo) a una a temperatura più elevata, utilizzando energia elettrica. All’interno dei sistemi di recupero termico, possono essere impiegate per riutilizzare il calore residuo proveniente da scarichi o processi produttivi, reindirizzandolo verso impianti di riscaldamento, produzione di acqua calda o altri processi che richiedono energia termica.
- Gli scambiatori di calore, al cuore di ogni impianto di recupero energetico, sono di dispositivi progettati per trasferire energia termica tra due fluidi a temperature diverse senza che entrino in contatto diretto. Ne esistono diverse tipologie, come quelli a piastre, a fascio tubiero o compatti, ciascuna adatta a specifiche esigenze operative. Grazie a geometrie sempre più compatte e materiali ad alta conducibilità termica, è possibile raggiungere un’efficienza di scambio prossime al 100%, mantenendo costi sostenibili per l’industria.
- Il Ciclo Rankine Organico (ORC) è una tecnologia consolidata per il recupero del calore, particolarmente efficace nella produzione di energia elettrica da sorgenti da basse a medio-alte temperature. Questa soluzione consente di convertire l’energia termica in elettricità utilizzando turbine e fluidi organici che evaporano a temperature più basse rispetto ai fluidi tradizionali del ciclo Rankine convenzionale. Le turbine ORC trovano applicazione in vari ambiti, come il recupero di calore industriale, la produzione di energia dai rifiuti e la cogenerazione. Un altro vantaggio delle turbine ORC è la ridotta necessità manutenzione, grazie all’uso di magneti permanenti che minimizzano gli attriti e migliorano l’affidabilità operativa.
- I sistemi di accumulo termico sono utili per una gestione flessibile dell’energia, poiché permettono di immagazzinare il calore recuperato per utilizzarlo nei momenti di maggiore richiesta.
- Tecnologie digitali come misuratori, strumenti di analisi dei dati e software stanno rivoluzionando il modo in cui viene gestito il recupero del calore nei processi industriali. Esse permettono alle imprese di controllare in tempo reale i flussi termici e migliorare l’efficienza complessiva, riducendo gli sprechi. Sempre più diffusi sono anche i sistemi intelligenti di gestione energetica (EMS), capaci di monitorare e regolare automaticamente le attività di recupero del calore.
Vantaggi e criticità del recupero di calore
Implementare sistemi di recupero di calore porta con sé numerosi vantaggi. Innanzitutto, consente una significativa riduzione dei consumi energetici, che in alcuni casi può arrivare fino al 20-30%. Questo si traduce in un notevole risparmio sui costi energetici, in una riduzione delle emissioni di CO? e dunque in un miglioramento tangibile dell’impronta ambientale dell’azienda. Inoltre, l’adozione di queste soluzioni aumenta la competitività aziendale grazie a una maggiore efficienza operativa e, in molti casi, offre l’opportunità di accedere a incentivi pubblici, come i Certificati Bianchi o contributi a fondo perduto.
Sebbene esistano alcune sfide, come la necessità di una maggiore diffusione delle conoscenze tecniche, ciò apre la strada a nuovi percorsi formativi e a una crescente specializzazione nel settore. L’incertezza sui tempi di ritorno dell’investimento può essere superata grazie all’evoluzione delle tecnologie e agli incentivi sempre più mirati, che rendono queste soluzioni sempre più accessibili e vantaggiose nel medio-lungo termine.
L’investimento iniziale, sebbene talvolta significativo, è un passo strategico verso un futuro più sostenibile e competitivo. Anche l’integrazione nei sistemi esistenti, specie negli impianti meno recenti, rappresenta un’opportunità per modernizzare le infrastrutture, migliorando le prestazioni complessive e riducendo gli sprechi. Ogni ostacolo diventa così un punto di partenza per innovare, evolvere e costruire un’industria più efficiente e responsabile.
Gli incentivi per le imprese
Oggi le imprese possono contare su numerosi incentivi per implementare tecnologie per il recupero di calore. In Italia, esistono diverse agevolazioni che premiano chi investe in efficienza: i Titoli di Efficienza Energetica (TEE) riconoscono un valore economico al risparmio di energia ottenuto mediante determinati interventi industriali, mentre il Piano Transizione 5.0 sostiene mediante incentivi i progetti che riducono i consumi energetici di almeno il 3%. Il Fondo Transizione Industriale (FTI) offre agevolazioni fino al 30% sulle spese ammissibili per migliorare l’efficienza energetica e l’uso delle risorse nei processi produttivi.
Anche a livello europeo il sostegno è forte: il Green Deal, la Direttiva sull’Efficienza Energetica (EED), la RED (Renewable Energy Directive) e il Fondo Europeo di Sviluppo Regionale (FESR) promuovono e incentivano il recupero del calore come misura chiave per la transizione ecologica.
ISOIL Industria, il vostro partner per la misurazione dell’energia termica
La misura dell’energia termica riveste un ruolo cruciale nel processo di recupero del calore. Un’analisi energetica preliminare consente di individuare le fonti di calore disponibili, le necessità termiche dell’impianto e di valutare il potenziale di recupero in relazione alle infrastrutture esistenti. Una misurazione precisa delle variabili termiche permette di monitorare i flussi di calore in tempo reale, ottimizzando i processi industriali e favorendo un utilizzo più efficiente delle risorse.
Tale studio, che spesso si avvale di un audit energetico, è fondamentale per la scelta della tecnologia più adatta e per la corretta progettazione e dimensionamento dell’impianto.
L’accurata misurazione delle variabili termiche consente di monitorare i flussi di calore in tempo reale, ottimizzando l’intero processo produttivo e riducendo al minimo le perdite energetiche.
In particolare, il monitoraggio dei flussi termici e delle perdite di calore risulta determinante per garantire il rendimento ottimale degli scambiatori e delle pompe di calore, elementi chiave nel recupero e nella gestione dell’energia termica.
Un controllo preciso tramite contabilizzatori di calore ISONRG consente di monitorare il calore recuperato, fondamentale per valutare l’efficacia degli interventi di efficienza energetica e per accedere agli incentivi che richiedono una rendicontazione dettagliata delle performance.
ISOIL Industria offre un’ampia gamma di soluzioni innovative sia per la misura di vettori come olio diatermico, vapore e aria o gas, sia per la regolazione della portata e ottenere la massima efficienza di scambio grazie alla nuova THERMAG Valve.
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