IL NOTEVOLE PROGRESSO TECNOLOGICO DELLE CALDAIE

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1 SOLUZIONI PER L USO L DOMESTICO, AZIENDALE E NEGLI EDIFICI PUBBLICI MODELLI IMPRENDITORIALI E CASI ESEMPIO A cura di Valter Francescato - AIEL IL NOTEVOLE PROGRESSO TECNOLOGICO DELLE CALDAIE Aumento del rendimento e abbattimento delle emissioni di CO nelle caldaie a legna (BLT Wieselburg Austria, 2005 ) Caratteristiche qualitative richieste dalle caldaie

2 CALDAIE A PEZZI DI LEGNA con tiraggio forzato per aspirazione (Saugzuggebläsekessel) Regola delle 3T TEMPERATURA TEMPO TURBOLENZA 1. Essicazione: l aria primaria favorisce l essiccazione fino a temperature 150 C, cellulosa e lignina iniziano ad essere gassificate 2. Degradazione: i gas di legno sono ossidati e mescolati con aria secondaria pre-riscaldata, T C Combustione la completa combustione avviene nella seconda camera di combustione, con un adeguato periodo di permanenza dei gas caldi T C MODELLO AUTOCONSUMO LEGNA DA ARDERE

3 Impianto termico, con caldaia a caricamento manuale ed integrazione con pannelli solari della produzione di ACS un attivit attività commerciale e annessa abitazione a Tribano (PD) Dati tecnico-economici economici legna da ardere consumo stagionale: 17 t (M 20) Energia utile: 70 MWh/anno

4 Le caldaie automatiche a legno cippato Legge in continuo O 2 e regola ventilatori e velocità di carico del combustibile Pulizia automatica degli scambiatori Basamento di una caldaia a griglia fissa. Fori basali dell aria primaria (1) sulla griglia e fori laterali dell aria secondaria (2) sul refrattario. griglia mobile inclinata e alimentazione a spintore 1. zona di essicazione 2. zona di gassificazione 3. zona di ossidazione 4. camera primaria 5. camera secondaria 6. scambiatore 7. bruciatore ausiliario 8. spintore idraulico 9. ventilatori aria primaria 10. ventilatori aria secondaria 11. ventilatori aria terziaria 12. coclea estrazione cenere

5 Il deposito del cippato: varie soluzioni Potenza caldaia in kw x 2,5 = Consumo annuo di cippato in msr/anno (legno tenero, G30, W30) Potenza caldaia in kw x 2,0 = Consumo annuo di cippato in msr/anno (legno duro, G30, W30) Esempio CT interrata 500 kw l accumulo Potenza el. 12 kwe Vano: 160 mc Silo: 120 mc Rete 200 ml Investimento:

6 Esempio CT fuori terra + silo interrato 540 kw Potenza el. 12 kwe Vano: 70 mc (fuori terra esistente) Silo: 120 mc (interrato) Rastrelli due binari Investimento: Le sottostazioni private IL TELERISCALDAMENTO La centrale termica (2 MWt) Le sottostazioni pubbliche MODELLO AUTOCONSUMO CIPPATO

7 AZIENDA AGRICOLA PAOLO REFFO DOLO (VE) Azienda vitivinicola Ronco del Gelso Cormòns, Gorizia 110 kw 25 ha vigneto 35 t/anno = l gasolio Azienda agricola Pavarin Andrea e Giovanni - serre orticole, Lusia (Rovigo) kw mq serre Ott-feb Danni da gelate - antiparassitari

8 Floricoltura Chiara Mario & Figli Oderzo (TV) 3,5 MW mq serre 1300 t Azienda agricola Vivai Dalle Rive Zuliano (VI) 700 kw 400 t La caldaia è a servizio di m3 di serre, due abitazioni di m3 ciascuna ed un agriturismo di prossima costruzione di m3 MODELLO FORNITURA CIPPATO SU BASE CONTRATTUALE

9 CIPPATO: Impianti di media potenza a servizio degli edifici pubblici Comune di Fregona (TV) 2 x 300 kwt caldaie a cippato Complesso scolastico comunale Consumo cippato circa 200 t/anno w35 Cippato da impresa boschiva locale 20/msr CT seminterrata CIPPATO: Impianti di media potenza a servizio degli edifici pubblici Comune di Budoia (PN) Impianto complesso scolastico di Pordenone 1,7 MWt mc ton Silo interr. 250 mc 3 portelloni

10 Le vie del calore sono infinite.. Impianto Abbazia di Praglia Colli Euganei (Pd) Doppio portellone Modello della filiera composta Impianti di media scala a servizio dei privati: nuove edificazioni S. Giovanni al Natisone (UD) Caldaia: 400 kw Volume riscaldato: mc (44 Unità Abitative) Consumo annuo di cippato: 400 ton (w% 35) Investimento:

11 AGRICOLTORI LOCALI Contratto di fornitura combustibile COOPERATIVA Vendita del calore UTENZE PUBBLICHE PRIVATE VENDITA ENERGIA - ERBA (Como) CONTRACTING CIP Energia (Az. Agr. Galli) 150 kw Scuola elementare 2006/2007: 55 t w30 ECODOLOMITI SRL: VENDITA CALORE CON IMPIANTI PLUG&PLAY

12 CALDAIA A BIOMASSA IL RAFFRESCAMENTO A BIOMASSE LEGNOSE Consiste nella produzione di frigorie sfruttando il calore di processo di un generatore termico con un frigorifero ad assorbimento, una macchina statica in grado di raffreddare acqua (7 C) sfruttando energia termica (acqua calda 90 C). I frigoriferi che trovano applicazione nel settore delle biomasse sono i monostadio ad acqua calda con COP (rapporto fra potenza frigorifera e termica) 0,60 0,725. ACQUA 90 C ACQUA 7 C COP = Pf/Pt Pf = Pt x 0,6-0,7 Fattibilità tecnico-economica: 150 kwt 100 kwf Caldaia a cippato (200 kwt) abbinata a Frigorifero ad Assorbimento (140 kwf) ACQUA 80 C ASSORBI TORE ACQUA 12 C UTENZA ACQUA 80 C ACQUA 12 C Consumi elettrici 100 kwf assorbimento elettrico 1,5 kwe kwf assorbimento elettrico 10 kwe IL RAFFRESCAMENTO A BIOMASSE LEGNOSE Azienda agricola, fungaia circa 20 tunnel (Belluno) caldaia 350 kwt + assorbitore 150 kwf Parametri di riferimento: COP Frigorifero elettrico trad. condensato ad aria: 2,5 Costo /kwh elettrico: 0,12 Rendimento della caldaia a cippato: 0,90 PCI cippato: 3,4 kwh/kg Costo cippato: 0,07 /kg COP Frigorifero ad assorbimento: 0,70 Con un tradizionale Frigorifero Elettrico, per produrre 100 kw freddi, il cliente si consumerebbe: Energia Elettrica consumata kwh: 100 / 2.5 = 40 Costo esercizio : 40 * 0,12 = 4,8 Con il sistema frigorifero ad assorbimento-caldaia a cippato, per ogni 100 kw freddi, si avrebbe: Consumo cippato kg: ((100 / 0.70) / 0.90) / 3,4 = 46,68 Costo di esercizio : 46,68 * 0,07 = 3,3 RISPARMIO OPERATIVO: 32 % Comune di Roncoferraro (MN)

13 LA COGENERAZIONE A PICCOLA-MEDIA SCALA I turbogeneratori ORC (Organic Rankine Cycle) È una tecnologia commerciale CHP LA COGENERAZIONE A PICCOLA SCALA Secondo la logica: produco elettrico solo se posso utilizzare il termico I turbogeneratori ORC (Organic Rankine Cycle)

14 Motore spilling Centrale di Fondo Val di Non (TN) 6000 kwt 7500 ton msr cippato 220 kwe LA GASSIFICAZIONE DEL LEGNO PER LA PRODUZIONE COMBINATA DI ENERGIA ELETTRICA E CALORE (CHP) A PICCOLA SCALA

15 LA GASSIFICAZIONE DEL LEGNO PER LA PRODUZIONE COMBINATA DI ENERGIA ELETTRICA E CALORE (CHP) A PICCOLA SCALA Criticità: - Contenuto idrico del cippato (w 15%) - Omogeneità della pezzatura (vagli, G50) - Assenza di parti fini LA GASSIFICAZIONE DEL LEGNO PER LA PRODUZIONE COMBINATA DI ENERGIA ELETTRICA E CALORE (CHP) A PICCOLA SCALA Essiccazione cippato - Vagliatura cippato Gassificazione - Filtrazione BHKW 250 kwe t cippato W0 Rendimento 25-28% Grazie per l attenzione! l Per saperne di più aiel@cia.it