Dalla pratica: Risparmio energetico e riduzione delle emissioni di CO2 grazie alla centralizzazione della generazione del vuoto

Dalla pratica: Risparmio energetico e riduzione delle emissioni di CO2 grazie alla centralizzazione della generazione del vuoto

Block House Fleischerei GmbH si è posta come obiettivo dichiarato l'aumento dell'efficienza energetica e la riduzione delle emissioni di gas serra. Il produttore di prodotti a base di carne fresca e hamburger porzionati ha ottenuto notevoli risparmi e ridotto le emissioni di CO2 di 36,1 tonnellate all'anno riorganizzando la generazione del vuoto per cinque linee. Il componente principale della nuova generazione del vuoto è un sistema per il vuoto centralizzato dell'azienda Dr.-Ing. K. Busch GmbH. Grazie alla sua progettazione e al suo sistema di controllo intelligente, consuma molta meno energia rispetto alle pompe per vuoto precedentemente installate direttamente nelle macchine confezionatrici.


Fig. 1: Le attività di invecchiamento, taglio e porzionatura dei prodotti a base di carne bovina vengono effettuate presso la macelleria in sede di Block House ad Amburgo.

Block House Fleischerei GmbH è un'azienda Block Foods AG. Nel moderno stabilimento di lavorazione della carne di Amburgo, in Germania, le bistecche vengono affettate in porzioni, le carni bovine vengono tagliate e vengono prodotti hamburger e carpaccio (fig. 1). Quasi 100 dipendenti lavorano con un unico turno, anche se la produzione di hamburger avviene in due turni. Alcuni prodotti sono destinati alla catena di ristoranti steakhouse della stessa azienda, Block House. La maggior parte dei 49 ristoranti serve le proprie bistecche nelle città tedesche. Le bistecche frollate, tagliate e confezionate presso Block House di Amburgo vengono servite anche nei ristoranti Block House in Spagna, Portogallo, Austria e Svizzera (fig. 2). In totale, oltre sei milioni di clienti vengono serviti in questi ristoranti ogni anno. La maggior parte dei prodotti viene consegnata ai commercianti all'ingrosso, ai commercianti al minuto o al settore della gastronomia. I clienti si trovano principalmente in Germania e nei paesi limitrofi.


Fig. 2: 49 ristoranti servono bistecche Block House dalla loro macelleria in sede.

Nel 1973, Eugen Block fondò Block House e lo standard di qualità autoimposto di allora viene applicato ancora oggi; la certificazione IFS (International Food Standard) conferma l'alta qualità dei prodotti a base di carne fresca e hamburger. Il sigillo di qualità di carni bovine di prima scelta garantisce inoltre che la carne utilizzata provenga solo da mucche allevate in modo adeguato alla specie di appartenenza. La carne per le bistecche proviene principalmente dai bovini di Angus e Hereford.

Block House si sente responsabile per l'ambiente e la sostenibilità, così come per il mantenimento di rigorosi standard di qualità. Il sistema di gestione dell'energia è certificato secondo la norma ISO 50001 e fa parte del progetto "Società per la conservazione delle risorse" ad Amburgo.

Già nel 2013, la generazione del vuoto delle macchine confezionatrici venne analizzata con riferimento all'energia e venne determinato che c'era un potenziale di risparmio. A quel tempo cinque linee di confezionamento, ciascuna con una termoformatrice, erano dotate ciascuna di una pompa per vuoto rotativa a palette come pompa per vuoto iniziale e di ulteriori booster per vuoto. Queste pompe per vuoto erano state installate vicino alle macchine confezionatrici e quindi in prossimità dei luoghi di lavoro. Il risultato è stato che le pompe per vuoto emettevano il calore residuo direttamente nelle aree di produzione. Era possibile mantenere la temperatura ambiente bassa richiesta per motivi igienici solo aumentando la potenza del sistema di condizionamento. L'inquinamento acustico sul posto di lavoro era un ulteriore svantaggio.

Oltre al risparmio energetico e alla riduzione delle emissioni di CO2, Block House aveva un ulteriore obiettivo con la sostituzione della generazione del vuoto: voleva garantire elevata la disponibilità della generazione del vuoto e rimuovere le pompe per vuoto dalle aree di produzione per evitare spreco di calore e inquinamento acustico del posto di lavoro, oltre all'ingresso del personale di manutenzione in queste aree.

Insieme agli specialisti del vuoto di Busch, è stato sviluppato un concetto per trovare una soluzione ad alta efficienza energetica che avrebbe eliminato idealmente tutti gli svantaggi precedenti. Il team ha rapidamente concordato che la generazione del vuoto centrale delle macchine confezionatrici sarebbe stata la soluzione ideale. La base per la progettazione del sistema per il vuoto centralizzato era rappresentata da cinque macchine confezionatrici termoformatrici esistenti, che richiedevano solo il vuoto per l'effettivo processo di confezionamento poiché il film di termoformatura non veniva aspirato nelle forme con il vuoto, ma veniva soffiato nelle forme con aria compressa. 

Il nuovo sistema per il vuoto centralizzato (fig. 3) è operativo da settembre 2015. I suoi componenti principali sono quattro pompe per vuoto rotative a palette R 5 con quattro booster per vuoto Panda. 


Fig. 3: Sistema per il vuoto centralizzato di Busch

Un modulo del vuoto, composto da una pompa per vuoto rotative a palette ed un booster, ha una funzione puramente di stand-by e viene utilizzato solo se è necessario eseguire la manutenzione durante il funzionamento. Il sistema per il vuoto centralizzato si trova ad un piano al di sotto delle aree di produzione in una stanza dedicata ed è quindi completamente separato dalla produzione.

La camera di confezionamento viene evacuata in due fasi con due linee di generazione del vuoto. C'è un cosiddetto basso vuoto costante di 30 millibar in una linea. Ciò consente una rapida evacuazione a questo "livello di basso vuoto". Una volta ottenuta, il sistema passa alla seconda linea con un livello di vuoto di 4 millibar. Questo metodo di perequazione della pressione a due fasi facilita i tempi di ciclo ridotti. Serbatoi tampone sono presenti tra il sistema per il vuoto centralizzato e le macchine confezionatrici per garantire che il livello di vuoto richiesto sia costantemente disponibile nelle linee.

Il sistema è gestito in base alla domanda. I singoli moduli del vuoto vengono attivati o disattivati a seconda della pressione tramite i trasmettitori di pressione. Grazie a questo controllo e a 9,9 kilowatt in meno di consumo energetico rispetto alla precedente generazione decentralizzata, Block House ottiene un risparmio pari a 4.356 euro sui costi energetici ogni anno. L'energia risparmiata è pari a 22,8 tonnellate di emissioni di CO2 (fig. 4).


Fig. 4: Risparmi energetici grazie al sistema per il vuoto centralizzato di Busch

Frank Damast, direttore tecnico presso Block House, è sicuro di aver installato la più recente tecnologia del vuoto con il nuovo sistema per il vuoto centralizzato di Busch e che questo è di gran lunga superiore alla vecchia generazione del vuoto per quanto riguarda la periodicità degli intervalli di manutenzione e la vulnerabilità ai guasti. Il design modulare rende praticamente impossibile l'interruzione della generazione del vuoto. Il modulo del vuoto stand-by offre anche un ulteriore elemento di sicurezza.

L'installazione del sistema per il vuoto in un locale separato a un piano inferiore consente di risparmiare 23,1 kilowatt di potenza di raffreddamento per l'unità di raffreddamento nelle aree di produzione. Ciò corrisponde a un risparmio sui costi annui pari a 2.541 euro o a una riduzione delle emissioni di CO2 di 13,3 tonnellate. Se vengono sommati i risparmi sui costi energetici della generazione del vuoto centralizzata e della potenza di raffreddamento, si ottiene un risparmio totale annuo di 6.897 euro. La riduzione totale delle emissioni di CO2 arriva a 36,1 tonnellate. Attualmente il sistema per il vuoto centralizzato alimenta cinque macchine confezionatrici, ma è progettato in modo tale che sia possibile collegare due ulteriori macchine confezionatrici. Inoltre, questo ha permesso tempi di ciclo più ridotti. 

L'uso di una generazione del vuoto innovativa ed efficiente dal punto di vista energetico è stato sovvenzionato dalla città di Amburgo attraverso il programma "Società per la conservazione delle risorse", che ha confermato ai responsabili presso Block House di aver trovato la migliore soluzione possibile per la generazione del vuoto con il sistema per il vuoto centralizzato di Busch. 

La manutenzione del sistema per il vuoto centralizzato viene eseguita una volta all'anno da un tecnico dell'assistenza Busch, che coordina la sua visita preventivamente con l'ingegneria di produzione. Collegando il sistema per il vuoto centralizzato al sistema di controllo del processo operativo, questo può essere costantemente monitorato ed eventuali irregolarità possono essere immediatamente riconosciute. Di conseguenza, anche il consumo energetico viene automaticamente rilevato e documentato.


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