Termotecnica Pompe di Industriale

Transcript

1 Termotecnica Pompe di Industriale Calore

2 MILANO, 24 maggio 2013 DAIKIN Air Conditioning S.p.A. Dalle soluzioni in pompa di calore per i nuovi edifici alle soluzioni ibride per la riqualificazione. Heating Division -Rotex Luca Gorno

3 Integrazione di differenti fonti rinnovabili L'integrazione di differenti tecnologie ci consente di fare ricorso massiccio a energie rinnovabili fino a svincolarci da fonti energetiche fossili e quindi puntare alla sostenibilità (20/80) Solare DIRETTO La radiazione diretta Solare termico Fotovoltaico Solare INDIRETTO L energia nell aria Pompe di calore EPBD Dal 31 Dicembre 2020, tutti i nuovi edifici nella EU dovranno avere consumi quasi zero ( nearly zero energy) e l energia necessaria al loro funzionamento dovrà venire prodotta in gran parte da fonti rinnovabili.

4 Pompe di calore Trasferire energia CONTINUO SVILUPPO TECNOLOGICO CURVA DI CAPACITA PIATTA CAMPO MODULAZIONE - INVERTER La pompa di calore non produce energia ma trasferisce calore da una sorgente fredda ad una calda attraverso il lavoro del compressore. Capacity (kw) Ambient temperature ( C) IN FUNZIONE DELLA TEMPERATURA DI ESERCIZIO DEI TERMINALI LE SOLUZIONI TECNOLOGICHE SONO OTTIMIZZATE

5 Le Le differenti nuovesoluzioni costruzioni in PdC Nuove costruzioni Cambio emettitori Ristrutturazioni/Riqualificazioni Emettitori esistenti Sostituzione caldaie a Gasolio Sostituzione caldaie a Gas u.a u.a. Pompe di Calore Bassa Temperatura Pompe di calore Bassa Temperatura T_mandata C T_mandata C

6 Nuove costruzioni (emettitori medio/bassa T) Pdc LT EPBD: VERSO LE ABITAZIONI A BASSO CONSUMO CURVA DI CAPACITA PIATTA e OTTIMIZZAZIONE CAMPO MODULAZIONE RRLQ*B 6kW 7kW 8kW RRLQ*C 4kW 6kW 8kW Capacity (kw) Ambient temperature ( C)

7 Nuove costruzioni (emettitori medio/bassa T) HPSU LT UNITA ESTERNE CON SBRINAMENTO OTTIMIZZATO RRLQ*C 2013 TEST di Laboratorio -20 C 100% HR dopo 36 ore

8 Monofamiliare SEMPLICITA Gestione climatica temperatura mandata Corretto dimensionamento e quindi capacità di modulazione Produzione ACS efficiente Solare Termico ACS e integrazione al riscaldamento Fotovoltaico SCOP > 4 Coeff conv 2,18 Delibera EEN 3/08 Autorità per Energia Elettrica e gas η 183% sull EP

9 Pompa di calore a bassa temperatura Accumulo Termico ESIGENZE: 1) Ottimale igiene ACS 2) Massimizzare l efficienza di produzione 3) Solare termico Produzione ISTANTANEA Scambiatore dedicato (44m) con distribuzione ottimizzata a bagno nella pila termica NO cicli disinfezione Nessuna zona di ristagno Esente da corrosione e manutenzione Materiale sintetico e acciaio inox alta qualità

10 Cosa è FONDAMENTALE Accumulo Termico per un efficienza superiore Mettiamolo alla prova con un profilo di prelievo?

11 Pompa di calore a bassa temperatura DrainBack Solare Termico a svuotamento ESIGENZE: 1) Ottimale igiene ACS 2) Massimizzare l efficienza di produzione 3) Solare termico Solaris DrainBack un sistema solare con l «INTERRUTTORE» acceso solo quando necessario Evita fenomeni di stagnazione e gelo Semplifica l impianto No vaso d espansione, valvola sicurezza, Ridotti costi manutenzione No anodo sacrificale, no antigelo Integrazione riscaldamento

12 Un caso esemplificativo Un esempio concreto: 350m2 con ottimo isolamento termico 10kW a Tdes-5 C 1 -Pompa di calore A/W 14 per la Climatizzazione annuale 2 - Solare Termico per ACS e integrazione riscaldamento (12,5m2 su 2x500litri) 3 - Fotovoltaico (6kWp)

13 kwh termici Bilancio esemplificativo kwh elettrici Fabbisogno PdC kwh Energia elettrica prodotta da FV (6kWp) : kwh Fabbisogno raffrescamento ~1.500 kwh Fabbisogno elettrico ulteriore ~ kwh N Rendimento PDC : 3,98 Quota termica da PDC: circa kwh kwh Ottobre - Marzo Fabbisogno termico stagione riscaldamento : kwh Apporto solare termico ACS + integrazione riscaldamento: circa 30% (5.200 kwh) Fabbisogno ACS (300 l/giorno, in 11 C/ out 42 C) = 4.250KWh

14 Monovalente HPSU Compact Schema esemplificativo

15 Bivalente Unità COMPACT BIV con scambiatore ulteriore e logica di gestione integrata Es.Termocamino HPSU Compact BIV Schema esemplificativo

16 Soluzioni per un grande mercato Nuove costruzioni Cambio emettitori Ristrutturazioni/Riqualificazioni Emettitori esistenti Sostituzione caldaie a Gasolio/GPL/BTZ Sostituzione caldaie a Gas u.a u.a

17 Sostituzione generatori ad alta T con combustibili costosi Nuove costruzioni Cambio emettitori Ristrutturazioni/Riqualificazioni Emettitori esistenti ad alta T Ma quanto costa l energia con questi combustibili? u.a u.a. Pompa di calore Bassa Temperatura Pompa di calore Bassa temperatura Sostituzione caldaie a Gasolio/GPL/BTZ Pompa di Calore Alta Temperatura Sostituzione caldaie a Gas Metano HPSU HT T_mandata C T_mandata C T_water C

18 Meglio cambiare strada GPL 5 /Smc (1 Smc 3,66 l ) 1,36 /l (medio annuale 2012) (ultima rilevazione su Alessandria 15/01/2013 in zona 1,36 /litro +IVA per consegna 1000 litri in cisterna proprietà dell'utente) 1 litro = 6,52 kwh 21 c/kwh termico ideale Se ho caldaia η75% 28 c/kwh termico Gasolio 1,428 /l 1 l = 8517 kcal = 9,9 kwh termci 14 c/kwh termico ideale Se ho caldaia η75% 19 c/kwh termico

19 Sostituzione generatori ad alta T con combustibili costosi Nuove costruzioni Cambio emettitori Ristrutturazioni/Riqualificazioni Emettitori esistenti ad alta T SOLUZIONE MONOVALENTE ELETTRICA u.a. Eliminazione completa u.a. combustibile fossile particolarmente Pompa costoso, di calore inquinanti e Bassa di Temperatura difficile gestione Pompa di calore Bassa temperatura Sostituzione caldaie a Gasolio/GPL/BTZ Pompa di Calore Alta Temperatura HPSU HT Sostituzione caldaie a Gas Metano T_mandata C T_mandata C T_water C

20 Riqualificazioni sistemi gasolio (emettitori alta T) PdC HT L alta Temperatura con le Pompe di Calore P Cicli frigo in cascata R134a ciclo R410A ciclo h1 h2 h 2 CIRCUITI FRIGO MODULANTI in CASCATA R410A R1341a

21 Riqualificazioni sistemi gasolio (emettitori alta T) PdC HT L alta Temperatura con le Pompe di Calore Schema esemplificativo con abbinamento a terminali ad Alta temperatura 2 CIRCUITI FRIGO MODULANTI in CASCATA R410A R1341a Schema esemplificativo

22 Riqualificazioni sistemi Gasolio/GPL (emettitori alta T) Riqualificazione con PdC ad Alta Temperatura Esempio: Villa a GPL in Provinciadi Torino con radiatori Passo 1: Stima carico termico unità abitativa Una prima stima può essere effettuata tramite: 1) storico dei consumi 2) curva climatica della località o GG 3) Stimando rendimento attuale generatore Esempio: Dalle bollette consumo annuo di 960Smc pari a 960 x 3,66= litri

23 Riqualificazioni sistemi Gasolio/GPL (emettitori alta T) Riqualificazione con PdC ad Alta Temperatura Esempio: Villa a GPL in Provinciadi Torino con radiatori Passo 2: Selezione unità L HPSU Simulator ci consente : 1) di selezionare l unità in grado di rispondere all esigenza 2) E valutarne l efficienza stimata SCOP una volta definita la climatica di esercizio > 12kW

24 Riqualificazioni sistemi Gasolio/GPL (emettitori alta T) Riqualificazione con PdC ad Alta Temperatura Esempio: Villa a GPL in Provinciadi Torino con radiatori Passo 3: Bilancio energetico e Stima spesa esercizio SCOP 3 CC in Ep2,18 η Ep 135 % CAMBIO CLASSE ENERGETICA Spesa esercizio per kwh: Anche con contatore unico D3 10kW 33 c/kwhe 33/3 11 c/kwh termico Con secondo contatore BTA dedicato 8/9 c/kwh termico Riduzione spesa esercizio: rispetto a GPL riduzione 50% della spesa Se fosse stata a Gasolio riduzione 40% Semplicità di gestione (sola alimentazione elettrica, nessun apprivigionamento e continua manutenzione). Anche il tempo costa!!! Ulteriormente ottimizzabilein combinazione con fotovoltaico

25 Riqualificazioni sistemi Gasolio/GPL (emettitori alta T) Riqualificazione con PdC ad Alta Temperatura Abitazione in Zona Climatica E ad elevata % UR Sostituzione generatore con HPSU HT Radiatori esistenti ad alta T Generatore Superficie calpestabile SPESA ENERGETICA ANNUA Alimentazione tramite BTA CLASSE ENERGETICA 2011 Caldaia GPL 24kW 180 m D - Epl 190 kwh/mqa 2012 HPSUHT 14 kw + Hybridcube 500 l 180 m C -Epl110 kwh/mqa Consumi GPL con tariffa agevolata 1 /litro (ultima rilevazione 15/01/2013 in zona 1,36 /litro +IVA per consegna 1000 litri in cisterna proprietà dell'utente) Consumi HP su contatore dedicato BTA 0,25 /kwhe

26 Integrare tecnologie per riqualificare Nuove costruzioni Cambio emettitori Ristrutturazioni Emettitori esistenti u.a u.a. Sostituzione caldaie Com è possibile incrementare a Gasolio l efficienza? Ridurre i consumi di energia primaria, le emissioni e i costi di esercizio Sostituzione caldaie a Gas Integrando e facendo colloquiare Tecnologie già mature Soluzioni tecnologicamente avanzate, ma semplici da attuare per garantirne la diffusione e conseguentemente il raggiungimento degli obiettivi prefissi Sistemi? ibridi

27 Integrare tecnologie per riqualificare Hybrid = combinazione di due fonti energetiche Pompa di calore& Caldaia a condensazione Unità esterna Unità Interna Integrata Hydrobox PdC Caldaia condensazione (Gas/Gpl) 1) RISCALDAMENTO 2) ACQUA SANITARIA Istantanea o con Accumulo 3) RAFFRESCAMENTO R410a gas Acqua fredda

28 Sostituzione caldaie murali a Gas hybrid FUNZIONAMENTO Hybrid Una vera IBRIDA non una Bivalente! 65 C % HP Consumo energetico(kwh / C) Temperatura esterna( C) 30 C 2 3 HP + gas boiler HP + gas boiler Controllo flusso

29 3 Una vera IBRIDA non una Bivalente! Non è un sistema Bivalente L Hybrid mantiene sia la Pompa di calore che la Caldaia a condensazione attive in modo da ottimizzare l efficienza del sistema grazie al controllo della portata. Funzionamento contemporaneo PdC e Caldaia Controllo Portata e quindi del T Mandata Caldaia a condensazione Hot water Pump Gas Cold water Valvola a 3vie Finale Scambiatore a piastre R410/Acqua Ritorno Liquid Gas Preriscaldo

30 Sostituzione caldaie murali a Gas hybrid Intelligente FUNZIONAMENTO Hybrid Inseriti i costi Gas e Elettricità L Hybridin f( T.mandatae T.esterna) definisce la modalità esercizio al fine di MINIMIZZARE I COSTI DI ESERCIZIO 65 C % HP Consumo energetico(kwh / C) Temperatura esterna( C) 30 C HP + gas boiler HP + gas boiler Controllo flusso 100% gas boiler

31 Bilancio energetico semplificato Energia termica [kwh / C^] 65 C Modalità Hybrid: 10 % di risparmio energetico rispetto alla sola caldaia. η EP 105% 45 C Abitazione da kwh - zona climatica E 30 C T_mandata [ C] 25% 25% 50% -5 C 5 C 15 C T_ambiente η EP 95% Caldaia a condensazione Alta capacità richiesta e T.mandata alta HYBRID CO 2 e emission 4.5 ton 3 ton Pompa di calore: 50 % della stagione invernale risparmio e rispetto l ambiente η EP 150% η EP (ref: condensing boiler) 95% 125%

32 Le prime installazioni

33 I risultati delle prime installazioni

34 Sostituire generatori ad alta T a metano. Nuove costruzioni Cambio emettitori Ristrutturazioni Emettitori esistenti Sostituzione caldaie RIQUALIFICAZIONE degli IMPIANTI CENTRALIZZATI a Gasolio Riqualificazioni impianti centralizzati u.a u.a HPSU LT HPSU LT HPSU HT SISTEMI BIVALENTI ma...in PARALLELO? PdC HT Flex & caldaia

35 Sostituzione Impianti Centralizzati PdC HT + Caldaia Riqualificazione Impianti Centralizzati RETROFIT con POMPA DI CALORE ad ALTA Temperatura e Caldaia POTENZA INSTALLATA 60% 40% PdC Caldaia COPERTURA FABBISOGNO Costi d investimento e Payback attraente Alta efficienza in modo da rivalutare i costi di esercizio e la classificazione dello stabile Limitazione impegno elettrico e Taglia della centrale termica 12% 88% PdC Caldaia

36 Sostituzione Impianti Centralizzati PdC HT + Caldaia Sistema Bivalente Parallelo Esempio: Palazzina a Piacenza Passo 1: Stima carico termico unità abitativa Una prima stima può essere effettuata tramite: 1) storico dei consumi 2) curva climatica della località o GG 3) Stimando rendimento attuale generatore Esempio: Dalle bollette consumo annuo di Smc

37 Con un carico termico 40/60% si ottiene l energia termica necessaria all 81,5% da PDC ed il resto da Backup, in questo caso metano a condensazione.

38 Parallelo HP+ caldaia Solo HP

39 Efficienza e Certificazione Energetica -80% del fabbisognocopertoda PdC, con S-COP di 2,8 Rendimento del 124% circa sull energia primaria - 20% coperto da caldaie a condensazione Rendimento del 94% circa sull energia primaria Efficienza globale(media pesata) > 118% sull Eprimaria Nella soluzione iniziale eravamo a meno del 70% Con un nuovasoluzionea gas possiamoessereprossimial 90% CAMBIO CLASSE ENERGETICA -> Rivalutazione Stabile NOTEVOLE RISPARMIO NEI COSTI DI ESERCIZIO Nei condomini è Standard il BTA per le parti comuni 22 c/kwh

40 Contatti Agenzie su sito internet: Selezionare Regione e quindi Provincia Cliccare

41 La Pompe di calore nelle diverse applicazioni Nuove costruzioni Cambio emettitori Ristrutturazioni Emettitori esistenti Sostituzione caldaie a Gasolio Sostituzione caldaie a Gas u.a u.a Pompe di calore LT a singolo ciclo compressione Pompe di calore HT doppio ciclo Ibride Ottinizzare e valorizzare il ricorso a fonti rinnovabili Grazie per l attenzione