CLIMATIZZAZIONE CON POMPE DI CALORE

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1 APE Agenzia per l Energia del FVG ESERCIZI COMMERCIALI VIRTUOSI Schede tecniche sulle buone pratiche per il settore Terziario. CLIMATIZZAZIONE CON POMPE DI CALORE Ing. Michele D Aronco Udine, Palazzo D Aronco, 31 marzo APE: CHI SIAMO 2006 Nasce per iniziativa della Provincia di Udine e della Commissione Europea Struttura tecnico-scientifica Non profit Indipendente 12 tecnici full-time Unica agenzia per l energia in FVG della rete europea IEE Interlocutore d area con E.A.C.I. (European Agency for Competitiveness and Innovation) della Commissione Europea OBIETTIVI PRINCIPALI DI APE FVG Promozione risparmio/efficienza energetica Promozione uso fonti rinnovabili di energia 2013 ~ 430 agenzie IEE in UE 30 15

2 COSE UNA POMPA DI CALORE? Riscaldamento FONTE DI CALORE POMPA DI CALORE (sistema frigorifero) La pompa di calore è una macchina che permette di TRASFERIRE (non generare) il calore da una sorgente all altra (fredda e calda) tramite un ciclo frigorifero ed un compressore azionato elettricamente. Raffrescamento CALORE DI SCARTO POMPA DI CALORE (sistema frigorifero) POMPA DI CALORE (sistema frigorifero) CALORE DI SCARTO 31 COME FUNZIONA UNA POMPA DI CALORE? 32 16

3 COEFFICIENTE DI PRESTAZIONE DI UNA POMPA DI CALORE (COP) RAPPORTO TRA LA PRODUZIONE DI CALORE E L ENERGIA ELETTRICA CONSUMATA 1kWh Ql 20 C 4kWh Qc Qf 5 C 3kWh COP = Qc Ql = 4 kwh 1 kwh = 4 33 COEFFICIENTE DI PRESTAZIONI DI UNA POMPA DI CALORE (COP) PARAMETRO R PER DEFINIRE IL VALORE MINIMO DEL COP PER LA CONVENIENZA ECONOMICA DELLE POMPE DI CALORE UNA POMPA DI CALORE DEVE AVERE QUINDI UN COP > R Esempio: Costo elettrico = 0,25 [ /kwh] Costo gas metano = 0,9 [ /m 3 ] PCI metano = 9,59 [kwh/m 3 ] Rendimento caldaia = 0,99 (Caldaia condensazione) 34 17

4 GAS REFRIGERANTI ED IL PROBLEMA DEL RETROFITTING I CFC ed HCFC sono i maggiori responsabili del Buco dell Ozono. Progressiva messa al bando. Oggi si pone il problema di sostituire i vecchi refrigeranti degli impianti esistenti (es. HCFC R22) con i nuovi refrigeranti HFC (es. R410a). La sostituzione su impianti esistenti può variare da una semplice sostituzione del fluido refrigerante alla sostituzione della motocondensante esterna fino al rifacimento dell impianto. 35 COS E IL FREE COOLING? Consiste nello sfruttare, in inverno e nelle stagioni intermedie, la bassa temperatura dell aria esterna per raffreddare (ad esempio banchi frigo o apparecchiature di conservazione) senza utilizzare il compressore del gruppo frigorifero, quindi senza utilizzare energia elettrica

5 RECUPERO DEL CALORE DAL CONDENSATORE Negli impianti in cui è necessario produrre freddo per la frigoconservazione, il calore disponibile al condensatore invece di essere dissipato all esterno può essere utilizzato per il riscaldamento o per produrre Acqua Calda Sanitaria. Nei punti vendita con banchi frigo aperti, il calore recuperato può essere utilizzato per la climatizzazione del punto vendita. 37 IMPIANTO CON POMPE DI CALORE VRF UNITA ESTERNA TUBAZIONI GAS REFRIGERANTE UNITA INTERNE 38 19

6 IMPIANTO CON POMPE DI CALORE VRF CON RECUPERO DI CALORE 39 PROBLEMATICHE ENERGETICHE DEGLI ESERCIZI COMMERCIALI Elevati consumi energetici; Elevati carichi endogeni per l illuminazione degli ambienti e la presenza delle persone; Raffrescamento da effettuarsi tutto l anno; Presenza di impianti ed apparecchiature di frigoconservazione; Ricambio d aria. Soluzioni tecnologiche con l obiettivo della riduzione delle perdite di calore e sull utilizzo di sistemi di recupero del calore, garantendo quindi un risparmio energetico ed economico. L utilizzo delle pompe di calore permette di effettuare il riscaldamento ed il raffrescamento, il freecooling ed il recupero del calore dai banchi frigo

7 STRATEGIE PER LE RIQUALIFICAZIONI ENERGETICHE AUDIT ENERGETICO per valutare: Consumi energetici; Guadagni termici interni dovuti principalmente alle persone, all illuminazione e all insolazione tramite le vetrate; Caratteristiche architettoniche e standard costruttivi: isolamento termico e prestazioni dell involucro; Ostacoli e spazi necessari per l installazione di eventuali apparecchiature ed impianti tecnologici; Percentuali di utilizzo dei locali e conseguente regolazione degli impianti. 41 NEGOZI DI PICCOLE DIMENSIONI Principali problematiche: Radiazione solare entrante dalle vetrate; Presenza delle Persone; Ricambi d aria; Possibili strategie d intervento: Pompe di Calore ad espansione diretta VRF con terminali multipli; Unità di Ventilazione Meccanica Controllata (VMC) per il corretto ricambio d aria con recupero del calore; Se il negozio necessità di Acqua Calda Sanitaria oppure impiega banchi frigo, si possono utilizzare unità di recupero del calore dal condensatore o freecooling

8 SUPERMERCATI Principali problematiche: Variazione notevole dei carichi termici dovuti a variazioni dell illuminazione, al grado di affollamento; Banchi frigo con armadi aperti producono una diminuzione della temperatura dei locali e conseguentemente il funzionamento dell impianto di riscaldamento anche nei periodi non invernali; Nei periodi estivi la presenza dei banchi frigo richiede anche un trattamento dell aria con deumidificazione per prevenire la formazione di brina; Presenza di lame d aria nella vicinanza delle porte (zona delicata a causa delle forti escursioni termiche); Possibili strategie d intervento: Pompe di Calore idroniche, accoppiate a generatori di calore e sistema di emissione con termostrisce; Unità di Trattamento Aria con batterie di deumidificazione o sistemi RoofTop; Banchi frigo con recupero del calore dal condensatore e/o freecooling. 43 CENTRI COMMERCIALI Principali problematiche: Edifici di grandi dimensioni a volte realizzati in tempi successivi, utilizzando tecnologie diverse; Indice di affollamento e l illuminazione dei locali sono fattori determinanti nella stima dei carichi termici; Presenza di attività e negozi diversi tra loro (ristoranti, bar, negozi); I negozi all interno e gli spazi espositivi cambiano spesso destinazione d uso richiedendo impiantistica molto flessibile; Possibili strategie d intervento: Pompe di Calore idroniche, collegate ad un circuito ad anello d acqua termostata prodotta da una centrale; Unità di Trattamento Aria con batterie di deumidificazione o sistemi RoofTop; Banchi frigo con recupero del calore dal condensatore e/o freecooling; Pompe di calore VRF; Cogenerazione con Assorbitori di calore 44 22

9 BAR E RISTORANTI Principali problematiche: Indice di affollamento e l illuminazione dei locali sono fattori determinanti nella stima dei carichi termici; Trattamento dell aria per la rimozione di odori (zona tavoli, buffet) e del calore prodotto dai forni, lavastoviglie e macchine del caffè ; Possibili strategie d intervento: Sistemi di riscaldamento e ventilazione a tutta aria per la rimozione del calore in eccesso, accoppiato a pompe di calore VRF 45 DETRAZIONE 65% DETRAZIONE 65% (EFFICIENZA ENERGETICA): -IN VIGORE FINO AL DICEMBRE 2014 (poi riduzione progressiva); -DETRAZIONE = RIDUCO LE TASSE CHE DEVO VERSARE ALLO STATO (IRPEF-IRES); -DEVO AVERE CAPIENZA PER LA DETRAZIONE; -COPRE TUTTI I COSTI DELL INTERVENTO; -DETRAZIONI PER 10 ANNI

10 CONTO TERMICO CONTO TERMICO: - INCENTIVO A FONDO PERDUTO; - VERSAMENTO DEL CONTRIBUTO DIRETTAMENTE SUL CONTO CORRENTE; - CALCOLO DEL CONTRIBUTO IN MODO STANDARD INDIPENDENTE DAL REALE COSTO DELL INTERVENTO (circa 10-40% CON un MASSIMO AMMISSIBILE); - INCENTIVO EROGATO in 2 o 5 ANNI. 47 TITOLI DI EFFICIENZA ENERGETICA (TEE) Per pompa di calore Scheda analitica 26T installazione di sistemi centralizzati per la climatizzazione invernale e/o estiva; Soglia minima 40 TEE/anno (sommabili con altri interventi analitici) Esempio: Pompa con potenza elettrica di 250 kw, termica 1000 kw; Energia termica prodotta: MWh/anno in zona climatica E; Ricavi /anno x 5 anni (periodo incentivazione) = Tipicamente interventi realizzati tramite ESCO 48 24

11 APE Agenzia per l Energia del FVG ESERCIZI COMMERCIALI VIRTUOSI Schede tecniche sulle buone pratiche per il settore Terziario. IMPIANTI SOLARI TERMICI Ing. Michele D Aronco Udine, Palazzo D Aronco, 31 marzo COSE UN IMPIANTO SOLARE TERMICO? Produrre Acqua Calda Sanitaria (o integrazione al Riscaldamento) utilizzando la radiazione solare captata da un pannello. Collettori piani Collettori a tubi sottovuoto 50 25

12 COME FUNZIONA UN IMPIANTO SOLARE TERMICO? Pannello solare posto in copertura o in luogo idoneo 51 COME FUNZIONA UN IMPIANTO SOLARE TERMICO? Gruppo preassemblato con pompa, termometri, regolazione, manometri, valvola di sicurezza, valvola intercettazione Il circuito tra il pannello solare ed il bollitore riempito con acqua e glicol. Il regolatore permette il funzionamento della pompa solo quando la temperatura del pannello è superiore a quella del bollitore

13 COME FUNZIONA UN IMPIANTO SOLARE TERMICO? Accumulo termico per produzione di Acqua Calda Sanitaria. 53 COME FUNZIONA UN IMPIANTO SOLARE TERMICO? Solare termico: -Produzione di ACS - Integrazione riscaldamento. Osservazione: Molto interessante per impianti di riscaldamento a bassa temperatura (impianti radianti). Poco interessante per impianti ad alta temperatura. Infatti, per aumentare la temperatura in modo significativo necessita di un numero elevato di pannelli solari ed un notevole accumulo termico invernale. In estate però si ottiene un elevato volume d acqua calda ad alta temperatura (con problemi di stagnazione nei pannelli) 54 27

14 RISOLVERE IL PROBLEMA DELLA STAGNAZIONE Solare termico: Stagnazione e scarico del pannello solare Stagnazione: Se non consumiamo acqua calda per un lungo periodo e quindi non c'è prelievo di acqua dal bollitore dall impianto solare termico, si possono presentare due casi: o l'apporto energetico dei pannelli solari non fa aumentare eccessivamente la temperatura nel bollitore, oppure l'intensa e prolungata radiazione solare porta lentamente l'acqua del bollitore a superare le massime temperature accettabili (per sicurezza e durata del bollitore) Per evitare la stagnazione si può operare con un sistema drain back automatico. Il circuito solare si scarica e si carica tramite una pompa, comandata da un regolatore. Se la temperatura del pannello supera un valore prestabilito, il circuito si svuota preservando l impianto. Alla successiva richiesta di calore, il circuito si ricarica. Osservazione: E necessario che il circuito solare abbia un pendenza minima, affinché ci sia lo scarico naturale del circuito nel serbatoio. 55 APPLICAZIONI AL TERZIARIO PRODUZIONE ACS ALBERGHI, HOTEL, MOTEL, AGRITURISMI, CAMPEGGI Grande utilizzo di Acqua Calda Sanitaria. Ideale il solare termico (soprattutto nelle zone di mare) 56 28

15 APPLICAZIONI AL TERZIARIO PRODUZIONE ACS + RISCALDAMENTO ALBERGHI, HOTEL Grande utilizzo di Acqua Calda Sanitaria. Se l edificio è prestante si può utilizzare anche nel riscaldamento 57 APPLICAZIONI AL TERZIARIO PRODUZIONE ACS + RISCALDAMENTO PARCHI ACQUATICI E PISCINE Grande utilizzo di Acqua Calda Sanitaria e Riscaldamento

16 APPLICAZIONI AL TERZIARIO PRODUZIONE ACS CASEIFICI Grande utilizzo di Acqua Calda Sanitaria. 59 APPLICAZIONI AL TERZIARIO PRODUZIONE ACS CASE DI RIPOSO, SCUOLE Grande utilizzo di Acqua Calda Sanitaria

17 DETRAZIONE 65% DETRAZIONE 65% (EFFICIENZA ENERGETICA): -IN VIGORE FINO AL DICEMBRE 2014 (poi riduzione progressiva); -DETRAZIONE = RIDUCO LE TASSE CHE DEVO VERSARE ALLO STATO (IRPEF-IRES); -DEVO AVERE CAPIENZA PER LA DETRAZIONE; -COPRE TUTTI I COSTI DELL INTERVENTO; -DETRAZIONI PER 10 ANNI CONTO TERMICO CONTO TERMICO: INCENTIVO A FONDO PERDUTO; VERSAMENTO DEL CONTRIBUTO DIRETTAMENTE SUL CONTO CORRENTE; CALCOLO DEL CONTRIBUTO IN MODO STANDARD INDIPENDENTE DAL REALE COSTO DELL INTERVENTO (circa 10-40% con un MASSIMO AMMISSIBILE); INCENTIVO EROGATO in 2 o 5 ANNI

18 TITOLI DI EFFICIENZA ENERGETICA (TEE) Per solare termico Scheda standard 8T installazione di collettori solari per la produzione di Acqua Calda Sanitaria; Nella nostra regione minimo intervento 100 [mq] (possibile sommare con altri interventi); Risparmio di 20 tep (20 TEE); Contributo TEE: 20 (tee) * 105 ( /tee) * 5 (periodo incentivazione) = (2.100 /anno); Tipicamente interventi realizzati tramite ESCO 63 GRAZIE PER L ATTENZIONE! Ing. Michele D Aronco 64 32