Vittorio Verda. Politecnico di Torino Dip. Energia. Il teleriscaldamento di nuova generazione

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2 Vittorio Verda Politecnico di Torino Dip. Energia Il teleriscaldamento di nuova generazione

3 Elementi di miglioramento delle reti di teleriscaldamento: - La generazione - Il trasporto - L utilizzo Questi elementi sono fortemente interconnessi.

4 UTENZE RETE IMPIANTI

5 Temperatura >130 C C 70 C Impianti di generazione Perdite termiche 10% Rete di trasporto / distribuzione Fabbisogno annuo 650 Wh/m3* Impianti a radiatori *per Torino

6 Isolamento termico degli edifici 2.82 kg/s 120 C HEAT EXCHANGER 70 C HEATING DEVICE 650 Wh/m3 PRIMARY SIDE (DISTRIB. NETWORK) SECONDARY NETWORK (BUILDING) INDOOR TEMPERATURE 65 C 60 C 0.97 kg/s 120 C HEAT EXCHANGER 45 C HEATING DEVICE 325 Wh/m3 PRIMARY SIDE (DISTRIB. NETWORK) SECONDARY NETWORK (BUILDING) INDOOR TEMPERATURE 40.1 C 39.9 C

7 >130 C Impianti di generazione Perdite termiche 10% Temperatura C <40 C Rete di trasporto / distribuzione Fabbisogno annuo Wh/m3* Isolamento termico - Impianti a bassa temperatura *per Torino

8 Isolamento termico degli edifici 2.82 kg/s 120 C HEAT EXCHANGER 70 C HEATING DEVICE 650 Wh/m3 PRIMARY SIDE (DISTRIB. NETWORK) SECONDARY NETWORK (BUILDING) INDOOR TEMPERATURE 65 C 60 C 2.82 kg/s 70 C HEAT EXCHANGER 45 C HEATING DEVICE 325 Wh/m3 PRIMARY SIDE (DISTRIB. NETWORK) SECONDARY NETWORK (BUILDING) INDOOR TEMPERATURE 42.5 C 39.9 C

9 >130 C Impianti di generazione Perdite termiche <5% Temperatura <60 C <40 C Rete di trasporto / distribuzione Fabbisogno annuo Wh/m3* Isolamento termico - Impianti a bassa temperatura *per Torino

10 Pompaggio TORINO NORD Dp MARTINETTO Ripompaggio Perdite pressione tratto di mandata POLITECNICO Pompaggio Perdite pressione tratto di ritorno Utenza / baricentro termico l BIT MONCALIERI

11 Pompaggio Incremento di portata circolante TORINO NORD Dp Ripompaggio Perdite pressione tratto di mandata MARTINETTO POLITECNICO Pompaggio Perdite pressione tratto di ritorno Utenza / baricentro termico l BIT MONCALIERI

12 Pompaggio Incremento di portata circolante Fondamentale l ottimizzazione della logica di pompaggio Miminum Cost [MW] Current strategy POD-RBF strategy Cost reduction [%] Thermal Load [%] Thermal load [%]

13 >80 C Impianti di generazione Perdite termiche <5% Temperatura <60 C <40 C Rete di trasporto / distribuzione Fabbisogno annuo Wh/m3* Isolamento termico - Impianti a bassa temperatura *per Torino

14 >80 C Impianti di generazione Perdite termiche <5% Temperatura <60 C <40 C Rete di trasporto / distribuzione Fabbisogno annuo Wh/m3* Isolamento termico - Impianti a bassa temperatura *per Torino

15 Calore di recupero da processi industriali Acciaierie Vetrerie Cementifici Industrie chimiche Cartiere Industrie del settore alimentare Elevata disponibilità di cascami termici a temperatura compatibile con l utilizzo in reti di teleriscaldamento ( 100 C). Ulteriori opportunità da calore a bassa temperatura attraverso upgrade con pompe di calore, in particolare se in combinazione con abbassamento delle temperature della rete (es. centri di calcolo)

16 Fonti energetiche rinnovabili Calore da impianti di termovalorizzazione di RSU Calore da impianti di bio-digestione Impianti geotermici a bassa/media entalpia Solare termico Significativi benefici in termini di efficienza dall abbassamento della temperatura di funzionamento delle reti di teleriscaldamento

17 Accumulo termico Obiettivo di ridurre il picco di richiesta termica della rete e/o disaccoppiare richiesta e produzione Sensibile Latente Termochimico Densità energetica

18 Ottimizzazione degli orari di accensione e della regolazione

19 Ottimizzazione degli orari di accensione e della regolazione RIDUZIONE PICCO 27, 0% Attuale Ottimizzato BARICENTRO

20 Ottimizzazione degli orari di accensione e della regolazione Utenze Modificabili RETE COMPLETA RIDUZIONE PICCO 27, 0% Attuale Ottimizzato 800 [MW] t[h] BARICENTRO

21 Conclusioni Significative opportunità di incremento dell efficienza e riduzione dell impatto ambientale Sfida su reti esistenti, in particolare quelle di elevata estensione Necessità di un approccio globale che includa generazione (waste heat, rinnovabili), distribuzione (riduzione delle temperature, regolazione ottimale), utilizzo (isolamento degli edifici, impianti a bassa temperatura, scheduling ottimale)