L EFFICIENZA ENERGETICA NEGLI EDIFICI: OPPORTUNITÀ E RUOLI PER GLI ENERGY MANAGER

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1 L EFFICIENZA ENERGETICA NEGLI EDIFICI: OPPORTUNITÀ E RUOLI PER GLI ENERGY MANAGER Milano, 11 e 12 Novembre 2004 Centro Congressi Palazzo delle Stelline GHP POMPE DI CALORE A GAS

2 RISCALDAMENTO CONDIZIONAMENTO TRATTAMENTO ARIA COGENERAZIONE

3 4 STABILIMENTI OSIMO RISCALDAMENTO CLIMATIZZAZIONE NOSATE GRANDI COGENERATORI VERONA TRATTAMENTO ARIA MANTOVA PICCOLI COGENERATORI

4 UNA NUOVA DIVISIONE PER L UTILIZZO OTTIMALE DELL ENERGIA CON L OBIETTIVO PRIMARIO DI OFFRIRE AL MERCATO SOLUZIONI TECNOLOGICHE D AVANGUARDIA NEL CAMPO ENERGETICO

5 BLACKOUT GRTN, PRIMAVERA SALVA, MA E' RISCHIO-ESTATE La primavera dovrebbe passare indenne, ma con l'arrivo dell'estate e' in agguato il rischio di un nuovo black-out. Per luglio e agosto le previsioni - ha spiegato il presidente del GRTN Andrea Bollino - indicano infatti un ''disequilibrio tra domanda e offerta di Mw. In particolare, ha detto, i periodi a forte rischio saranno le ultime due settimane di luglio, la prima e la quarta di agosto. Per ora, la buona notizia, ha aggiunto, e' che rispetto alle precedenti stime ''la primavera e' invece salva'' (ANSA). 08/04/ :30

6 Nel periodo estivo, in relazione alla eccezionale ondata di caldo che ha interessato il paese, sulla rete elettrica nazionale si sono susseguiti più volte picchi record nei valori della potenza richiesta. Nel mese di luglio, in particolare, si è registrato il valore di MW alle ore 11 di giovedì 17, segnando la nuova punta massima estiva in potenza con un incremento del 4,2% rispetto al precedente picco ( MW venerdì 21 giugno 2002).

7 Tecnologie attuali per la Climatizzazione a Gas SISTEMA AD ASSORBIMENTO A FIAMMA DIRETTA SISTEMA AD ASSORBIMENTO AD ACQUA CALDA O VAPORE PRODOTTI DA SISTEMI TRADIZIONALI SISTEMA AD ASSORBIMENTO CON RECUPERO DI CALORE DA COGENERATORE O MICROTURBINA A GAS (TRIGEN) SISTEMA A COMPRESSIONE CON MOTORE ENDOTERMICO (GHP= Gas Heat Pump)

8 Pompa di calore a gas Nella GHP, con una soluzione semplice ed efficace, l'energia meccanica necessaria per l'azionamento del compressore viene prodotta, in luogo di un motore elettrico, come avviene per le pompe di calore tradizionali, da un motore endotermico a ciclo Otto alimentato a gas. Questa soluzione lascia pressoché inalterato il principio del ciclo frigorifero, introducendo altresì una serie di vantaggi importanti.

9 Sistema tradizionale L'energia elettrica però è più pregiata del gas, in quanto non si trova direttamente in natura ma deriva da una trasformazione energetica che avviene con un certo rendimento, che possiamo assumere intorno al 39 %, intendendo con questo numero il rendimento medio di produzione nazionale dell'energia elettrica, ma alle utenze ne arriva ancora meno a causa delle perdite di distribuzione (~2,6%) 100% 39% 36,4%

10 Cogenerazione con la GHP Il calore derivante dalla produzione dell'energia elettrica non può essere recuperato, in quanto questa quota energetica risulta disponibile lontano dal possibile utilizzatore LA POMPA DI CALORE A GAS TRASFORMA DIRETTAMENTE L ENERGIA L PRIMARIA NEL LUOGO DI UTILIZZO 100% 100%

11 Cogenerazione con la GHP - Questo principio si traduce quindi, nella GHP, nell'utilizzo diretto dell'energia primaria del gas, con conseguente trasformazione in energia meccanica per l'azionamento del compressore frigorifero......e recupero di gran parte dell'energia termica prodotta dal motore, aumentando il vantaggio energetico rispetto a quanto ottenibile da una pompa di calore elettrica.

12 Migliore efficienza - Il diverso valore dell'energia elettrica e del gas viene riflesso dalle tariffe, anche se il mercato e soprattutto la tassazione possono far sì che il prezzo reale pagato non sia perfettamente congruo con il valore dell'energia acquistata - Macchine che richiedono forme diverse di energia, meccanica, elettrica, termica, possono essere confrontate riportando l'input energetico al consumo di combustibile primario. A tale scopo viene quindi introdotto il Coefficiente di Utilizzo del Combustibile (CUC), definito come rapporto tra l'energia utile resa all'utenza e l'energia primaria richiesta.

13 Migliore efficienza Questo parametro correla prestazioni e consumi ripercorrendo a ritroso tutta la catena di trasformazioni energetiche che lega l'energia immediatamente in ingresso a quella ottenuta da una fonte di energia primaria.

14 Migliore efficienza A parità di rendimento del ciclo frigorifero (COP) la GHP, grazie al recupero termico sul motore, consente di conseguire un risparmio di energia primaria fino al 25-30% nei confronti di una pompa di calore elettrica di pari potenza.

15 Efficienza ai carichi parziali - L'eccellente caratteristica di modulazione della GHP, permette di operare in condizioni di equilibrio con il carico termico richiesto, senza necessità di caldaie di integrazione o di funzionamento on-off, in un ampio intervallo sia dei valori della temperatura esterna che della richiesta dell'utenza.

16 Minore influenza delle basse temperature esterne Sia nel confronto dei parametri di efficienza in condizioni nominali stazionarie che su scala media stagionale, il recupero termico dal motore della GHP consente il superamento di questi tipici limiti e la sua ottimale applicazione in latitudini con condizioni climatiche più severe.

17 Indipendenza elettrica - E evidente come l utilizzo del gas naturale per il condizionamento estivo, periodo in cui esiste un imponente stoccaggio di gas, possa essere ben accolto dalle aziende distributrici, soprattutto nell ottica delle azioni previste dai Decreti 20/07/04. - Nello stesso periodo e per lo stesso scopo, viceversa, si verificano i picchi di richiesta di energia elettrica, che mettono in crisi la rete e non contribuiscono certo alla stabilità del mercato elettrico. G F M A M G L A S O N Richiesta Gas Richiesta Elettrico D

18 Indipendenza elettrica - Soprattutto nelle attività del terziario, è proprio il rilevante fabbisogno di energia elettrica per l'impianto di climatizzazione a determinare i maggiori oneri contrattuali per impegni di potenza o addirittura la necessità di realizzare una cabina di trasformazione. - Sappiamo che molto spesso soddisfare le esigenze di climatizzazione con potenze importanti significa incorrere in costi di adeguamento insostenibili. - L'irrisorio consumo elettrico delle GHP permette la loro installazione anche in edifici già esistenti senza che sia necessario richiedere all'ente erogatore alcun incremento di potenza elettrica.

19 Indipendenza elettrica - Oggi la fornitura del gas con tariffa defiscalizzata, prima riservata solo alle utenze industriali ecc., è estesa anche alle attività come: - esercizi di ristorazione - impianti sportivi adibiti ad attività dilettantistiche - attività ricettive svolte da istituzioni non aventi fini di lucro - locali d'intrattenimento, sale da ballo, sale da gioco, locali notturni, stabilimenti balneari e simili. Anche questo favorisce la possibilità di utilizzare il gas come fonte energetica alternativa per la climatizzazione estiva

20 Minore inquinamento - Il migliore utilizzo del combustibile nella GHP si traduce anche in una corrispondente minore emissione di CO 2, in quanto occorre meno energia primaria per ottenere la stessa potenza termo-frigorifera. EPA Agenzia per la Protezione dell Ambiente degli Stati Uniti

21 Vantaggi della GHP NO ALLA CENTRALE TERMICA NO ALLA CABINA ELETTRICA DRASTICA RIDUZIONE DEL FABBISOGNO ELETTRICO CORRISPONDENTE RIDUZIONE DELLE EMISSIONI DISPONIBILITA CONTEMPORANEA DI ENERGIA TERMICA E FRIGORIFERA RENDIMENTO ELEVATO AGEVOLAZIONI TARIFFARIE SUL GAS

22 E' il primo dei modelli in versione package, per offrire la massima facilità d'installazione. La macchina funziona con R407C ed è costruita per l'installazione all'esterno in apposito spazio o sul tetto dell'edificio, si presenta in un monoblocco del tutto simile ad un gruppo frigorifero elettrico. Estate: 27 kw frigoriferi 28 kw termici Inverno: kw termici mm GHP 60 Base m m m m

23 GHP 60 Idro 1 Stesse caratteristiche tecnica del mod. Base con l aggiunta del Kit idrico (1) montato in fabbrica all interno della macchina. Il kit idrico comprende: Serbatoio per A.C.S. da 300 litri Collettore acqua di miscelazione tra l acqua calda dal raffreddamento del motore e dal ciclo frigorifero Valvola miscelatrice a tre vie Pompa per acqua calda sanitaria Pompa acqua collettore/scambiatore lato gas Vaso di espansione

24 GHP 60 Idro 2 Stesse caratteristiche tecniche del mod. GHP 60 Idro 1 ma senza il serbatoio per l acqua calda sanitaria. Il kit idrico comprende: Collettore acqua di miscelazione tra l acqua calda dal raffreddamento del motore e dal ciclo frigorifero Valvola miscelatrice a tre vie Pompa per acqua calda sanitaria Pompa acqua collettore/scambiatore lato gas Vaso di espansione

25 Progettata per utenze industriali e terziarie per le quali l elevato rendimento del sistema si combina positivamente con i costi evitati per il potenziamento della fornitura elettrica. GHP 180

26 GHP 180 Dotata di un motore aspirato a gas da 8,1 litri funzionante ad un regime variabile da a RPM, aziona, con accoppiamento diretto e per mezzo di giunto elastico speciale, il compressore di tipo alternativo aperto a sei cilindri, con parzializzazione della potenza prodotta fino al 50%.

27 GHP 180 Potenza in ingresso kw 190,6 Potenza frigorifera kw 180 Acqua IN/OUT C 12/7 Potenza termica ciclo frigorifero kw 192 Acqua IN/OUT C 45/50 Potenza termica recup. motore kw 100 Acqua IN/OUT C 75/85 Potenza elettrica assorbita max. kw 9,6

28 GHPA acqua/acqua La macchina è composta da un unica unità di dimensioni molto compatte, installabile sia all'esterno (IP44) che all'interno di una centrale termica. Utilizza come fonte esterna l'acqua di falda, che consente un rendimento del ciclo frigorifero più elevato. E' inoltre possibile un ulteriore recupero di calore dal condensatore durante il periodo estivo. Estate: eccezionale efficienza 29 kw frigoriferi 30 kw termici 37 Kw condensatore Inverno: kw termici