Pompe di calore ad assorbimento geotermiche

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1 Pompe di calore ad assorbimento geotermiche Tecnologia per lo sfruttamento delle energie rinnovabili (RES) Descrizione delle tipologie di pompe di calore disponibili e dettaglio sulle pompe di calore ad assorbimento GAHP. Metodi di calcolo dei sistemi Massimo Ghisleni Project Applications Manager Robur S.p.A. Componente CTI SC 06 Comitato Termotecnico Italiano

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3 La pompa di calore è un apparecchiatura idonea a trasferire l energia da una sorgente fredda ad un utilizzatore caldo

4 ENERGIA PRIM. EFFETTO UTILE GAS ABSORPTION HEAT PUMP COMPRESSION HEAT PUMP generator HIGH PRESSURE condenser HEAT ELECTRICITY COMPRESSOR PUMP HEAT absorber LOW PRESSURE evaporator HEAT

5 Punto di funzionamento B0/W50 CONDENSATORE I EFFETTO UT. EVAPORATORE SINGOLO EFFETTO UT. Potenza termica ϕ H = 37,6 kw Potenza frigo ϕ H = 12,6 kw II EFFETTO UT. ASSORBITORE GA S ELET. Portata termica ϕ gen = 25,2 kw gen Potenza elettrica W aux = 0,47 kw

6 SE E RICHIESTO L impianto geotermico è più economico con macchine ad assorbimento!!!!

7 METODI DI CALCOLO!!!! Progettazione preliminare e esecutiva

8 CALCOLO PRELIMINARE SECONDO VDI 4640

9 CALCOLO PRELIMINARE SECONDO ASHRAE Calcolo dettagliato Calcolo semplificato L h = a R ga q + q ci [ R + ( PLF R ) + ( R F )] t g p t wi + t 2 m wo t gm p gd sc L h = 0, t g Qci t wi L c = q a R ga + q he [ R + ( PLF R ) + ( R F )] t g p t wi + t 2 m wo t gm p gd sc L c = 0, t Q wi he t g

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11 SE E RICHIESTO L impianto geotermico è più economico con macchine ad assorbimento!!!!

12 SE E RICHIESTO Fogli di Calcolo 4/4 Progettiamo e verifichiamo l impianto geotermico secondo normativa pubblicata. 12

13 QUANDO SCEGLIERE GAS NATURALE. MACCHINE A SEMPRE?

14 LA TECNOLOGIA GAHP UTILIZZA IL GAS NATURALE ENERGETICO COME VETTORE E UN PROBLEMA? O UNA RISORSA?! Enrico Mattei

15 Dal punto di vista delle infrastrutture è una risorsa! Enrico Mattei

16 N 8 Elettrodotti alta tensione N 1 Gasdotto diametro 1200 mm Enrico Mattei Trasporto di 3 GWh di energia elettrica (Sx) e primaria gas (Dx)

17 Enrico Mattei Dal punto di vista dell efficienza è una risorsa!

18 Enrico Mattei Un conto è bruciare gas con ƞ=90 90% Altra cosa è consumare gas per sfruttare energie rinnovabili geotermiche, aerotermiche e idrotermiche con efficienze del %

19 IL FALSO PROBLEMA DELLA SICUREZZA DEGLI IMPIANTI Enrico Mattei

20 GLI IMPIANTI A GAS SONO INTRINSECAMENTE SICURI QUANTO QUELLI ELETTRICI!! GENERALMENTE CHI AFFERMA IL CONTRARIO PORTA COME SUPPORTO STATISTICO I RAPPORTI SUGLI INCIDENTI ANNUALI REDATTI DAL COMITATO ITALIANO GAS. MA CHI AFFERMA IL CONTRARIO DIMENTICA SISTEMATICAMENTE DI INFORMARVI CIRCA GLI INCIDENTI DA IMPIANTO ELETTRICO SEGNALATI DAL COMITATO ELETTROTECNICO ITALIANO. L INDICE STATISTICO NEI DUE CASI E IDENTICO!!

21 IL FALSO PROBLEMA DELLE EMISSIONI NOCIVE Enrico Mattei

22 La GAHP emette CO 2 nel luogo in cui è installata Ma essendo una pompa di calore riduce le emissioni rispetto alle caldaie a condensazione La EHP non emette CO 2 nel luogo in cui è installata Ma ne emette tanta quanta una GAHP in centrale termoelettrica!!!

23 La CO 2 è un gas serra. L effetto serra è un problema globale e non locale!!!! Un impianto con pompa di calore elettrica non è un sistema ad emissioni zero!!!!

24 GAHP: vantaggi per l ambiente (Abstract Ecolabel-2012)

25 GAHP: vantaggi per l ambiente (Abstract Ecolabel-2012)

26 GAHP: vantaggi per l ambiente (Abstract Ecolabel-2012)

27 Impianto tecnicamente possibile??? + PdC elettriche + Solare fotovoltaico

28 Superficie di 42 m 2 di pannelli fotovoltaici in silicio monocristallino. Potenza di picco 7 kw.

29 L impianto non viene vietato ne sconsigliato ma il termotecnico deve chiedersi se veramente raggiunge tutti i risultati sperati

30 Questi temi sono trattati anche in Energy Cluster di cui Robur SpA è membro

31 LA MORALE? DOVE C E IL GAS E L ESIGENZA E IL RISCALDAMENTO CON ANCHE UN PO DI CONDIZIONAMENTO PREDILIGEREI LE GAHP DOVE IL GAS NON C E O DOVE PESA MOLTO/TROPPO LA CLIMATIZZAZIONE ESTIVA PREDILIGEREI LE EHP

32 LA MORALE? SCELTA DEL VETTORE ENERGETICO SU BASE TECNICA SENZA PRECONCETTI E/O «PIE ILLUSIONI»

33 CASI DI STUDIO

34 TeleData Technische Werke GmbH Friedrichshafen - Germania Attività: Direzionale Apparecchi: 2 GAHP-W LB Potenza frigorifera: 20 kw Potenza termica: 78 kw

35 BILANCI ENERGETICI DEL SISTEMA GEOTERMICO Sviluppo sonde invernale: GAHP-W LB 909 m Sistema elettrico 1155 m Sviluppo sonde estivo: GAHP-W LB 573 m Calcolo delle sonde geotermiche correttamente svolto per il servizio invernale. Riduzione dello sviluppo delle sonde pari a 909 m (-43%).

36 Hotel Traubenheim - BZ Attività: Alberghiera Apparecchi: 3 GAHP-W Potenza frigorifera: 51 kw Potenza termica: 105 kw

37 BILANCI ENERGETICI DEL SISTEMA GEOTERMICO Sviluppo sonde invernale: GAHP-W LB 741 m Sistema elettrico 1155 m Sviluppo sonde estivo: GAHP-W LB 573 m Calcolo delle sonde geotermiche correttamente svolto per il servizio invernale. Riduzione dello sviluppo delle sonde pari a 414 m (-36%).

38 SCUOLE ELEMENTARI DI PLAIDT - GERMANIA Edificio del 1900, ristrutturazione energetica modificando la CT senza toccare l impianto di riscaldamento o la struttura edile. Potenza termica richiesta 80 kw. Nuova CT composta da N 1 GAHP-GS e da N 1 Caldaia a condensazione

39 IMPIANTO BIVALENTE GESTITO DA CURVA CLIMATICA

40 IMPIANTO DI MONITORAGGIO DEI RISULTATI ENERGETICI

41 IMPIANTO DI MONITORAGGIO DEI RISULTATI ENERGETICI

42 IMPIANTO DI MONITORAGGIO DEI RISULTATI ENERGETICI

43 IMPIANTO DI MONITORAGGIO DEI RISULTATI ENERGETICI

44 CONCLUSIONI: i risultati ottenuti L efficienza media stimata era GUE = 1,48 Il rapporto energia primaria medio era REP = 1,41 L efficienza media misurata è GUE = 1,39 Il rapporto energia primaria medio misurato è REP = 1,25

45 CONCLUSIONI: i risultati ottenuti I nove punti percentuali tra i GUE, sono dovuti alle condizioni reali di installazione e ai carichi parziali non simulati nel calcolo. I quattordici punti percentuali tra i REP sono dovuti alle condizioni reali, ai carichi parziali e al maggior peso degli ausiliari elettrici nei mesi caldi.

46 CONCLUSIONI: i risultati ottenuti Rispetto alla situazione precedente alla riqualificazione si è ottenuto un risparmio di energia primaria testato pari al 36 %. La riduzione di energia primaria consumata è stato testato pari a kwh

47 CONCLUSIONI: i risultati ottenuti La pompa di calore GAHP ha lavorato ad una temperatura media di 62 C ed ha ottenuto un GUE testato pari ad un COP = 3,5 offerto da una ipotetica pompa di calore geotermica a compressione di vapore azionata elettricamente.

48 CONCLUSIONI: i risultati ottenuti Nelle riqualificazioni energetiche le GAHP sono sempre uno strumento formidabile per raggiungere ottimi risultati con operazioni caratterizzate da costi e investimenti contenuti.

49 Ottime efficienze anche a temperature rigidie Dove la geotermia non è prevedibile: L AEROTERMIA

50 GRAZIE PER L ATTENZIONE! per ulteriori informazioni o contatti: mghisleni@robur.it