Pompa di Calore ad Alta Temperatura

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1 Pompa di Calore ad Alta Temperatura

2 POMPA DI CALORE TRADIZIONALE Pompa di calore In natura il calore passa sempre da un corpo caldo a uno freddo. La pompa di calore rende possibile il processo contrario: preleva calore da un corpo ad una temperatura più bassa e lo cede ad uno a temperatura superiore. Per fare ciò spende energia (meccanica, elettrica o calore). La pompa di calore è conveniente quando l energia termica ottenuta è superiore di alcune volte rispetto all energia spesa; per valutare le prestazioni si usa il COP (energia termica prodotta/energia spesa)

3 POMPA DI CALORE TRADIZIONALE I limiti della pompa di calore tradizionale La pompa di calore tradizionale, al pari della Pompa di Calore ad Alta Temperatura, garantisce l annullamento locale delle emissioni dovute al riscaldamento degli edifici. Le temperature massime di mandata ottenibili però, sono nell intorno dei 50 C e quindi insufficienti per gli impianti a termosifone (temperatura di mandata richiesta: C). Nelle città, dove il problema dell inquinamento è massimo, la maggior parte degli edifici esistenti ha impianti a termosifone ad alta temperatura.

4 L idea di partenza La pompa di calore ad alta temperatura (PdcHT) La caldaia che non inquina risolve il problema dell inquinamento cittadino dovuto al riscaldamento sostituendo solamente le caldaie degli impianti tradizionali a termosifoni senza la necessità di costosi interventi di ristrutturazione sugli edifici e sugli impianti.

5 I vantaggi Economico Il maggior investimento iniziale rispetto alle caldaie tradizionali, è compensato, negli anni, dai risparmi sul costo annuo di gestione energetica (35 45%), comprensivo del costo di produzione energia e dei costi di gestione (terzo responsabile, manutenzione ordinaria e straordinaria, analisi combustione, ecc.) In Italia nell ipotesi di costo del metano e dell energia elettrica attuale: payback di 3 5 anni, a seconda delle condizioni di installazione.

6 I vantaggi Gestionali i risparmi del 35 45% all anno sono dovuti a bassi costi di esercizio, esigenze di manutenzione fortemente ridotte, eliminazione permessi e verifiche VVFF e ISPESL; Energetici almeno il 70% dell energia che serve a produrre il calore è rinnovabile ed attinta gratuitamente dalla natura; Ecologici zero emissioni in loco, per risolvere il problema dell inquinamento nei microclimi cittadini.

7 ATTIVITA' UNA TANTUM ALL'ATTO DELL'INSTALLAZIONE PROGETTAZIONE/PRATICHE Caldaia Metano PDC HT Note Progettazione x x Pratiche ISPELS x Richiesta collaudo ISPESL x Esame progetto VVF x Richiesta CPI x Direzione lavori (obbligatoria) x Legge 311 (Ex Legge 10) per mera sostituzione x x Pratiche autorizzative geotermia x INSTALLAZIONE E COLLAUDI Caldaia Metano PDC HT Note Video ispezione canna fumo x Pulizia canna fumo x Alternativa alla voce seguente Sostituzione canna e raccordo fumari x Alternativa alla voce precedente Manodopera complessiva x x Adeguamento locale CT a normative VVF x Alternativa alla voce seguente Rifacimento completo CT x Alternativa alla voce precedente Collaudi e messa in funzione x x ATTIVITA' DI GESTIONE ORDINARIA ANNUALE COSTO ANNUO DI GESTIONE Caldaia Metano PDC HT Note Terzo responsabile x Manutenzione ordinaria x x Manutenzione straordinaria (solo generatore) x x Analisi prodotti di combustione x Costo metano / elettrricità x x PDC HT vs caldaia: attività di progettazione, installazione, collaudi e costi annui di gestione.

8 Principio di funzionamento La PDC HT è una pompa di calore geotermica a doppio stadio ottimizzata per produrre calore fino a oltre 80 C con COP ~ 3, molto elevato per tali temperature. Queste performance, mai ottenute prima, sono dovute a particolari soluzioni scientifiche e tecnologiche, oggetto di brevetti internazionali. Pressione Entalpia

9 Caratteristiche tecniche Potenza erogata: 115 kw Temperature di funzionamento: C COP 3,9 3,0

10 POMPA AD ALTA TEMPERATURA Progettazione

11 Realizzazione prototipo

12 Impianto pilota Sulla PdcHT sono stati effettuati tutti i test di laboratorio simulando il funzionamento in condizioni reali, con esiti molto positivi e promettenti. Il primo impianto pilota di PdcHT è funzionante presso un edificio della Pubblica Amministrazione della Regione Friuli Venezia Giulia. Si sta impostando la commercializzazione del nuovo sistema.

13 Siti ideali I siti che si prestano bene alla sostituzione di caldaie con PdcHT sono tutti quelli in cui vi è presenza di: pozzi, reti di acquedotti, collettori fognari, fiumi, canali sotterranei o affioranti, laghi, stagni, mare, bealere, acqua di falda, cascami termici dai condensatori di centrali elettriche, acqua di cascame da processi industriali, ecc., che funzionano come fonte di prelievo del calore.

14 Mercato di riferimento Il primo mercato di riferimento è costituito dagli edifici urbani esistenti (condomini, edifici storici, scuole, ospedali, etc.) e da quelli industriali/commerciali. Tuttavia il suo utilizzo presenta notevoli vantaggi anche su nuove installazioni quando si vuole un impianto di riscaldamento a bassa inerzia.

15 Installazioni ottimali La PdC HT è in grado di produrre contemporaneamente acqua calda a 60 C 80 C e acqua fredda a 5C 7C. In tutti i casi in cui si utilizzino contemporaneamente sia freddo sia caldo, il COP diventa molto più alto (min 5, max 7). 80 C PDC HT 12 C 70 C 7C

16 TELERISCALDAMENTO A FREDDO Una rivoluzione del prossimo futuro Il teleriscaldamento tradizionale può essere sostituito da quello a freddo costituito da reti di distribuzione di acqua a C per fornire l energia geotermica alle Pdc HT connesse. La delocalizzazione delle Pdc HT presso le utenze finali consente di far circolare nella rete acqua a basse temperature, evitando le costose coibentazioni dei tubi e facilitando la posa della rete; Non sono necessari forti investimenti iniziali per la centrale di produzione di calore; Gli interventi sono frazionabili e modulabili nel tempo, anche in funzione delle risorse economiche disponibili;

17 TELERISCALDAMENTO A FREDDO Ulteriori vantaggi Costo delle infrastrutture e della rete decisamente inferiore (tubi da acquedotto non isolati); Costi di gestione e manutenzione impianti bassissimi; Eventuali guasti e fermate non si ripercuotono su tutte le utenze; Dispersioni termiche di rete inesistenti, in particolare per la produzione di acqua calda sanitaria nei mesi estivi; Almeno i 2/3 dell energia provengono da fonti rinnovabili;

18 TELERISCALDAMENTO A FREDDO Step realizzativi Gli step da seguire per sviluppare un progetto di tlr sono: Censimento fabbricati e vie (volumetrie potenziali e planimetrie); Studio di fattibilità tecnica ed economica; Analisi ed approfondimenti da parte dell investitore; Approfondimenti tecnici con l ufficio tecnico comunale per l eliminazione dei macro rischi; Presentazione alla Giunta Comunale per condivisione; Avvio fase autorizzativa e progettuale

19 TELERISCALDAMENTO A FREDDO Problematiche realizzative di un TLR tradizionale La realizzazione di un TLR tradizionale porta indubbi vantaggi ecologici per il microclima cittadino, potenziali vantaggi economici per gli utenti finali ed eventuali benefici energetici, se si recupera cascame. Un TLR provoca però anche contrasti politici e sociali a causa dei lavori per la realizzazione della rete di distribuzione che comportano disagi al transito e alla circolazione nelle zone interessate. Altro problema si ha qualora il calore non sia recuperato da processi esistenti (cascame) e lo si debba produrre localmente con le relative emissioni inquinanti.

20 TELERISCALDAMENTO A FREDDO Vantaggi del TLR a freddo I problemi evidenziati per un TLR tradizionale sono in buona parte superati con il TLR a freddo. La realizzazione della rete di distribuzione acqua è estremamente più semplice, veloce e molto meno invasiva, con una notevole riduzione dei disagi per i cittadini. Il TLR freddo non richiede una grossa centrale di produzione di calore, superando il problema evidenziato per il TLR tradizionale nel caso in cui non si recuperino cascami. Inoltre almeno il 70% dell energia è sicuramente geotermica e rinnovabile.

21 CONTATTI

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