Ottimizzazione energetica dello stabilimento FCA Maserati di Grugliasco (To) = Energy optimization of the FCA Maserati Plant in Grugliasco (Turin)

Attualmente una delle sfide più importanti alla quale il genere umano è chiamato a rispondere, è quella del cambiamento climatico. Report sempre più allarmanti come quelli redatti dall’Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), mostrano come il surriscaldamento globale dovuto a cause imputabili alle attività umane sia ormai in atto da decenni e non accenni ad arrestarsi. Esiste una soluzione possibile a questo problema, sulla quale si cerca di investire grazie all’adozione di politiche internazionali, che fondamentalmente prevede un percorso di transizione verso un modello energetico più sostenibile, in ambito civile così come in ambito industriale. Le principali aree di intervento sono la decarbonizzazione dell’attuale sistema economico, l’incremento dell’efficienza dei processi di trasformazione dell’energia nelle sue varie forme e l’ottimizzazione degli usi finali della stessa, razionalizzandone i consumi e minimizzandone gli sprechi. Il presente lavoro di tesi affonda le sue radici in queste ultime due tematiche ed ha come obiettivo quello di studiare gli utilizzi di energia termica e le possibili aree di ottimizzazione degli stessi, con riferimento ad un caso applicativo reale, in ambito industriale, nel settore automotive: l’impianto produttivo Maserati “Avvocato Giovanni Agnelli Plant”. Analizzando i Big Data relativi alle acquisizioni del sistema di monitoraggio installato nello stabilimento, grazie alla creazione di un programma di analisi di alcuni parametri energetici, si è effettuato uno studio approfondito delle reti di distribuzione dell’acqua surriscaldata che alimentano le utenze presenti nelle diverse unità di produzione. In questo modo è stata evidenziata la possibilità di conseguire un maggiore livello di efficienza globale del sistema di trigenerazione presente nello stabilimento, costituito da un ciclo Cheng e da un gruppo frigorifero ad assorbimento, abbassando la temperatura di ritorno dell’acqua in centrale termica: raggiungendo questo risultato, si potrebbe infatti ripristinare il recupero totale del calore di condensazione del vapore d’acqua contenuto nei fumi in uscita dal cogeneratore, attuato per mezzo di due scambiatori installati sul camino di evacuazione dei prodotti di combustione generati dalla turbina a gas e dal post combustore del generatore di vapore a recupero. È stato anche analizzato il funzionamento del polo di produzione dell’acqua refrigerata dello stabilimento, composto da un chiller elettrico e dal gruppo frigorifero ad assorbimento appena citato, con un approfondimento su questa seconda tipologia di macchina, alimentata dal circuito di acqua surriscaldata. Con un approccio “Top-Down”, partendo dalla centrale termica per arrivare alle singole utenze dei reparti, sono state individuate le aree sulle quali agire per ottimizzare la produzione di acqua surriscaldata nello stabilimento: in particolare intervenendo sulle unità termoventilanti del reparto Lastratura, sugli aerotermi dei reparti Montaggio e Logistica e sul recupero termico dai fumi in uscita dall’RTO (Regenerative Thermal Oxider), si potrebbe ottenere un abbassamento consistente del livello termico dell’acqua di ritorno in centrale. Si è stimato quindi il risparmio economico realizzabile recuperando in modo totale il calore di condensazione, rispetto al caso assenza di recupero, facendo emergere così la rilevanza dei risultati conseguibili grazie all’analisi effettuata e all’attuazione degli interventi proposti.