Batterie termiche per l’industria: immagazzinare calore invece del gas

Accumulo calore di processo

Nei siti industriali il calore conta spesso più dell’elettricità e, per decenni, il gas naturale è stato il combustibile di riferimento per vapore, circuiti a olio diatermico, essiccazione e forni. Nel 2026 molte aziende cercano alternative che riducano l’esposizione al gas senza ricostruire interi impianti. Le batterie termiche sono tra le soluzioni più pratiche perché immagazzinano energia sotto forma di calore e la rilasciano quando il processo ne ha bisogno.

1) Cosa sono le batterie termiche e dove possono sostituire il gas

Una batteria termica è un sistema di accumulo di calore che si carica tramite elettricità, recupero di calore di scarto o un’altra fonte termica, e poi restituisce calore a un processo industriale. In pratica include isolamento, un mezzo di accumulo (solido, liquido o a cambiamento di fase), scambiatori di calore e un sistema di controllo che gestisce carica e scarica. A differenza delle batterie elettriche, l’energia in uscita è tipicamente vapore, aria calda o un fluido termovettore caldo, non elettricità.

L’idea “calore al posto del gas” deriva dal modo in cui si produce normalmente la termica di processo: caldaie a gas per il vapore, riscaldatori a gas per l’olio diatermico e bruciatori a fiamma diretta per aria calda ed essiccazione. Una batteria termica può coprire questi carichi per una parte della giornata o lavorare in parallelo, riducendo la combustione di gas nelle ore più costose. Funziona particolarmente bene con domanda di calore prevedibile e con una rete vapore o un circuito a olio diatermico già presenti.

Nel 2026 le batterie termiche sono particolarmente efficaci nella fascia di temperatura intermedia: calore a bassa e media temperatura, molto diffuso in food & beverage, carta, chimica, tessile e in molte linee manifatturiere. Per temperature molto elevate (ad esempio alcuni forni e processi metallurgici) possono comunque essere utili, ma l’integrazione tende a diventare più specialistica e spesso si concentra su preriscaldo, aria calda o riscaldamento indiretto più che sulla sostituzione completa di ogni bruciatore.

Principali soluzioni tecnologiche nel 2026

I sistemi a mezzo solido immagazzinano calore in materiali resistenti come mattoni refrattari, ceramiche o blocchi di carbonio. Possono raggiungere temperature elevate e sopportare molti cicli, con una meccanica relativamente semplice. La carica avviene spesso tramite riscaldamento elettrico a resistenza: l’elettricità viene convertita in calore con alta efficienza e accumulata dietro un isolamento importante fino a quando l’impianto la richiede.

Un’altra strada è rappresentata da moduli di accumulo in calcestruzzo o materiali colabili, spesso progettati per collegarsi in modo ordinato a reti vapore o circuiti a olio diatermico. L’obiettivo è la praticità industriale: modularità, trasportabilità e installazione prevedibile in sito. L’intervallo di temperatura è di solito allineato a produzione di vapore e compiti dell’olio diatermico più che all’estremo dei forni ad alta temperatura.

Anche sali fusi e materiali a cambiamento di fase trovano spazio nell’accumulo termico industriale, soprattutto dove è importante erogare calore a temperatura stabile. Possono offrire buona densità energetica e scarica uniforme, ma richiedono selezione accurata dei materiali, controllo della corrosione e disciplina operativa. Nel 2026 molte aziende preferiscono ancora mezzi solidi quando semplicità e manutenzione prevedibile sono le priorità.

2) Integrazione ingegneristica: come una fabbrica collega davvero una batteria termica

L’integrazione parte dall’utilizzatore di calore, non dall’unità di accumulo. I tecnici mappano il profilo termico del processo: temperatura richiesta, fluido termovettore, velocità di variazione, cicli giornalieri e settimanali e costo dei fermi impianto. Da qui si decide se la batteria termica fornisce calore in modo diretto (ad esempio aria calda) oppure indiretto tramite un generatore di vapore o un riscaldatore di olio diatermico collegato alle tubazioni esistenti.

Nei siti con forte uso di vapore, un approccio comune è caricare l’accumulo con resistenze elettriche e scaricare attraverso un generatore di vapore verso il collettore esistente. In questo modo si riduce il carico delle caldaie a gas senza cambiare radicalmente le abitudini operative delle linee. Nei sistemi a olio diatermico, la batteria termica può trasferire calore al circuito tramite scambiatore, permettendo al riscaldatore a gas di funzionare meno spesso o di restare come riserva.

Il dimensionamento dipende da potenza e durata. La potenza determina se l’accumulo può coprire i picchi o solo una parte del fabbisogno. La durata determina per quanto tempo l’impianto può operare con calore accumulato quando l’elettricità è costosa o limitata. Nel 2026 molti progetti iniziano con un obiettivo prudente: compensare una quota definita del consumo giornaliero di gas, per poi espandere dopo aver verificato la stabilità operativa con dati reali.

Controllo, sicurezza e gestione operativa che contano negli impianti reali

Nei sistemi industriali il controllo è fondamentale. Una batteria termica deve avere logiche chiare per finestre di carica, priorità di scarica e modalità sicure di fallback quando i parametri escono dai limiti. I progetti ben fatti includono bypass automatici così che il processo possa continuare con le fonti di calore esistenti se l’accumulo non è disponibile, oltre ad allarmi comprensibili per gli operatori, non solo per gli ingegneri.

La sicurezza riguarda soprattutto temperatura, integrità dell’isolamento e, quando c’è vapore, apparecchiature in pressione. Il mezzo di accumulo può essere inerte, ma restano superfici molto calde, fluidi caldi e talvolta circuiti di vapore pressurizzati. Nel 2026 le installazioni riuscite trattano le batterie termiche come qualsiasi asset industriale ad alta temperatura: protezioni, procedure di lockout/tagout, compensazioni per dilatazione termica e punti di ispezione con routine documentate.

La manutenzione va pianificata esplicitamente prima dell’acquisto. Il sito deve sapere quali componenti sono soggetti a usura (resistenze, valvole, pompe, sensori), quali ricambi tenere a magazzino e quali intervalli di servizio aspettarsi. I progetti più credibili sono quelli in cui la manutenzione è coinvolta presto e può vedere che la nuova attrezzatura non aggiungerà carichi imprevedibili o pezzi rari difficili da reperire.

Accumulo calore di processo

3) Economia nel 2026: quando “accumulare calore invece del gas” conviene

L’economia si gioca su tre numeri: costo totale del calore da gas (combustibile, costi CO₂ dove rilevanti, rendimento caldaia, manutenzione), costo totale dell’elettricità nelle ore di carica e quota di domanda termica che si può spostare in modo affidabile. Le batterie termiche rendono di più dove c’è una differenza netta tra ore elettriche economiche e ore costose e dove il processo accetta un profilo di erogazione prevedibile.

L’accumulo calore-su-calore può essere molto efficiente perché evita di riconvertire il calore in elettricità. Questo è fondamentale nell’industria, dove l’obiettivo è spesso vapore, aria calda o fluido termovettore. Nel 2026 molte aziende valutano le batterie termiche come una “caldaia virtuale” alimentata da elettricità flessibile, che riduce l’esposizione alla volatilità del gas mantenendo l’impianto a gas come resilienza e backup per i picchi.

Contano anche i driver non finanziari: ridurre la combustione in sito può semplificare il reporting emissivo e i vincoli legati alla qualità dell’aria, oltre a supportare richieste dei clienti per produzioni a minore impronta carbonica. Il vincolo pratico, però, è spesso la potenza elettrica disponibile. I progetti possono bloccarsi se manca capacità di connessione o se l’upgrade richiede tempi lunghi. Per questo, nel 2026 i casi economici più realistici includono un piano chiaro su potenza disponibile, tariffe e scheduling operativo.

Checklist di acquisto: valutare le offerte senza hype

Chiedi evidenze prestazionali coerenti con il tuo caso d’uso: temperatura al punto di consegna, potenza di scarica, perdite termiche attese sulla durata di accumulo richiesta e come cambiano le prestazioni con i cicli. Pretendi una descrizione chiara dell’interfaccia di trasferimento (vapore, olio diatermico, aria calda) e di cosa è incluso nell’offerta rispetto a ciò che si presume venga fornito dal sito.

Chiarisci subito i vincoli: potenza massima di carica, minima scarica stabile, procedure di avvio e arresto e comportamento in caso di interruzione di rete. Un fornitore serio documenta anche la filosofia di controllo, incluse le modalità sicure e l’integrazione con i controlli esistenti di caldaie, interblocchi di sicurezza e sistemi di monitoraggio dell’impianto.

Infine, tratta assistenza e garanzie come parte del prodotto. Conferma condizioni di garanzia su resistenze e isolamento, intervalli di manutenzione previsti, disponibilità del supporto e tempi di consegna dei ricambi. Nel 2026 i migliori progetti di accumulo termico industriale vengono acquistati come vera attrezzatura industriale: perimetro chiaro, responsabilità chiare e un piano di commissioning che coinvolge le operations fin dal primo giorno.