IMPIANTI TERMICI BIOMASSE LEGNOSE

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1 IMPIANTI TERMICI BIOMASSE LEGNOSE

2 Sede operativa e staff fondata nel persone a tempo pieno 3 referenti territoriali Campus Agripolis Università degli Studi di Padova

3 Associazione di filiera Associazione di filiera (500 imprese). dal bosco al camino Produzione/distribuzione biocombustibili agroforestali Tecnologie uso energetico combustione e gassificazione

4 SOMMARIO Biocombustibili legnosi: inquadramento normativo, caratteristiche qualitative ed energetiche Quota rinnovabile in riferimento alle norme vigenti e considerazioni Processo di combustione: fasi e principi costruttivi dei generatori per una combustione efficiente

5 9.1 Mha di foreste (2012) 33.6% public, 66.4% private Foreste alpino-montano-collinare (95%, bassa accessibilità) Incremento annuo (2012): 32,5 Mm 3 Prelievi (2011): 7,74 Mm 3 24% dell incr. 65% legno da energia 35% legno da industria (Fonte: N. Andrighetto, D. Pettenella, 2014; Eurostat, 2013, AIEL 2013)

6 Superficie forestale in forte aumento: 5.5 M ha nel M ha nel 2000 (2-3 M in conversione naturale) Copertura forestale in IT : +10% (EU av. +2%, 178 Mha ca. 42% of EU land) Prelievi in IT : -14% (2000) 9 Mm 3 (2012) 7.74 Mm 3 Prelievi/ha foresta: : -23% IT(2000) 0.93 m 3 /ha (2011) 0.71 m 3 /ha (EU average 2.4 m 3 /ha; AT and DE > 4 m 3 /ha) Prelievi/incremento in IT: % % (EU mediae 56%, AT >70%, DE >50%)

7 Benefici della gestione del bosco vs abbandono Fonte: prof. Hubert Hasenauer, direttore del Dipartimento Forestale e Scienze del Suolo dell Università di Risorse Naturali e Scienze della Vita di Vienna (Universität für Bodenkultur La gestione forestale sostenibile genera un risparmio di CO 2 10 volte maggiore dell abbandono dei boschi Un ettaro di bosco gestito genera in 300 anni un risparmio di CO 2 10 volte maggiore del risparmio conseguibile da una foresta abbandonata grazie al suo uso come materiale da costruzione e biocombustibile

8 BIOMASSE DA POTATURE AGRICOLE Italia 2M t/a GWhp

9 Biomasse legnose: cosa sono? LEGNO vergine, naturale LEGNA DA ARDERE CIPPATO PELLET

10 Qualità dei biocombustibili: legna, cippato, pellet Conformità e/o certificazione dei biocombustibili UNI EN 14961:2010 UNI EN ISO 17225:2014 LEGNA conforme alle classi A1, A2, B (Attestazione Conformità) CIPPATO conforme alle classi A1, A2, B1 (Attestazione Conformità) PELLET conforme alle classi A1, A2; B; I1; I2 (Certificazione)

11 Raccomandazioni per il corretto uso della legna

12 Raccomandazioni per il corretto uso della legna Stagionarla correttamente 1-2 stagioni M < 20% circonferenza 20 cm 9 cm Ø

13 Campo di applicazione: solo biocombustibili ISO Pellet ISO Classi A1, A2, B Bricchette ISO Cippato ISO

14 Campo di applicazione: cippato ISO Cippato ISO Classi A1, A2, B1

15 Campo di applicazione: cippato ISO Cippato ISO Classi A1, A2, B1

16 Campo di applicazione: cippato ISO P16S Ø mm P45S grossolana 6% grossolana 10% Inceppamento alimentazione 45.0 principale >60% principale >60% 3.15 fine 15% 0 fine 10% Combustione Sicurezza VTT,

17 Ciclo produttivo del cippato e qualità Materia prima Contenuto ceneri Ramaglie di latifoglie o conifere Sulla sostanza secca Scarti di legno vergine di segheria Qualità Stanghe o trochi Sulla sostanza secca Ciclo produttivo Classi di qualità secondo la norma ISO Cippatura sul fresco Cippatura sul secco Cippatura sul secco e conservazione sotto copertura Essiccazione forzata Contenuto idrico (%) 36-50% 25-35% < 25% < 10% Pezzatura prevalente (mm) Potere calorifico (MWh/ton) Valore economico ( /ton) <3, ,1-3, > 450 Valter Litri di Francescato gasolio/ton dir.tec. AIEL Ravenna > 3, > 4,

18 GPPB wood mobilisation Sviluppo del mercato Professionalizzazione (formazione e marketing) Qualità biocombustibili LabABC Piattaforme Biomasse e contracting (progetti fattibilità) Monitoraggio del mercato e dei prezzi (Rubrica M&P)

19 GPPB cippato conforme a A1, A2 e B1 100 imprese da 17 regioni 80% imprese forestale 20% agricole + ind. legno

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21 Piattaforme e qualità

22 Piattaforme e potature agricole

23 Gruppo ENplus di AIEL 50 Produttori-distributori-autobotti

24 Campo di applicazione: solo Pellet ENplus ISO Pellet ISO Classi A1, A2, B

25 Prevenzione contro il pericolo di esplosione (cfr. Propellet AT) Il pellet ENplus (ISO ) NON è segatura!! F 1% In casi eccezionali forma atmosfera esplosiva classificabile come Zona 22 (cfr. Allegato 1 della Direttiva ATEX 99/92/EC). Rispettando TUTTE le prescrizioni e i requisiti della LGTA (pellet ENplus, autobotte ENplus, depositi, manutenzione) fino a una capacità di 100 t: 1. Il pericolo di esplosione può essere con sicurezza evitato 2. NON sono necessarie ulteriori misure costruttive di protezione contro le esplosioni

26 Autobotti certificate Enplus (cfr. Handbook ENplus) AUTOBOTTE ENPLUS SIGNIFICA Verifica ispettori ENplus Pellet ENplus Dotazioni tecniche idonee Mezzo dedicato Conducente qualificato (corso ENplus) Schema certificazione: obbligo prelievo campione e check-list SE L AUTOBOTTE NON È CERTIFICATA IL PELLET PERDE LA CERTIFICAZIONE ENPLUS!

27 Operatore professionale: controlla deposito, spegne caldaia, rilascia documentazione

28 Operatore professionale: 2 condotte carico, spiega al cliente, inizia lo scarico

29 Il sito ENplus è il riferimento univoco

30 12 autobotti ENplus aggiornamento al

31 DETERMINAZIONE PC M AL VARIARE DEL CONTENUTO IDRICO M (PC 0 = 18,5 MJ/KG) 18,5 MJ/kg Contenuto idrico pc M pc x(100 M) 2,44xM MJ/kg 1 MJ = 0,278 kwh Valore in kwh = Valore in MJ x 0,278

32 VARIAZIONE DEL pc (con pc 0 = 5,14 kwh/kg) In funzione del CONTENUTO IDRICO (M) 2,6 cippato Fresco

33 EQUIVALENZE ENERGETICHE 1 l gasolio = 10 kwh = 1 m 3 metano 1 l GPL = 6,82 kwh 1 litro gasolio = 3 kg cippato/legna (M30) 1litro GPL = 2 kg cippato (M30) 1 litro gasolio = 2 kg pellet 1 litro GPL = 1,5 kg pellet

34 Consumi energetici ed emissioni di CO 2

35 Decreti attuativi della Legge 90/2013, Dir. 2010/31/UE Prestaz. Energ. degli edifici DM Requisiti Minimi Allegati 1 Tabella 1 Per il calcolo dell'energia primaria totale (Ep) e di quella non rinnovabile, ai fini della verifica dei requisiti minimi, assegnato alle biomasse un fattore di conversione in EP rinnovabile (Fp,ren) di 0,8 - ovvero un fattore di EP non rinnovabile del 20%. Questo rappresenta un vantaggio per le caldaie a biomasse nel calcolo della classe energetica dell'edificio.

36 DELIBERAZIONE DELLA GIUNTA REGIONALE 20 LUGLIO 2015, N. 967 Approvazione dell'atto di coordinamento tecnico regionale per la determinazione dei requisiti minimi di prestazione energetica degli edifici

37 DELIBERAZIONE DELLA GIUNTA REGIONALE 20 LUGLIO 2015, N. 967 Approvazione dell'atto di coordinamento tecnico regionale per la determinazione dei requisiti minimi di prestazione energetica degli edifici B.7.3 Condizioni applicative [.] 7. I piani di qualità dell aria previsti dalla vigente normativa possono prevedere che le disposizioni di cui ai punti B.7.1 e B.7.2 siano soddisfatte, in tutto o in parte, ricorrendo ad impieghi delle fonti rinnovabili diversi dalla combustione delle biomasse, qualora ciò risulti necessario per assicurare il processo di raggiungimento e mantenimento dei valori di qualità dell aria relativi a materiale particolato (PM10 e PM 2,5) e ad idrocarburi policiclici aromatici (IPA).

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39 Aree di superamento e a rischio di superamento: colori rosso, arancio

40 Il guadagno di Classe energetica dell edificio APE Casa 2 piani 220 mq Caldaia a GPL 24 kw Ep: 32,9 MWh GPL: litri anno Spesa: /a 80% dell Ep prodotta con il legno è rinnovabile! Casa 2 piani 220 mq Caldaia a pellet 25 kw Ep: 32,9 MWh Pellet: 7 tonnellate/anno Spesa: /a Risparmio vs GPL: /a Investimento: Ammort. Sempl.: 7 anni

41 SOMMARIO Stato dell arte dei moderni apparecchi domestici e delle caldaie Cenni sulle unità di misura Combustione delle biomasse solide: processo combustione Requisiti tecnico-costruttivi e illustrazione dei moderni Prestazioni tecnico-ambientali di apparecchi e caldaie Rendimento termico e sua evoluzione I fattori di emissione di apparecchi e caldaie, formule di conversione Misure primarie, secondarie e non tecnologiche per la mitigazione dei fattori di emissione Le certificazioni fornite dai costruttori: cosa sono e come si interpretano

42 Combustione «completa» e regola 3T: Tempi permanenza, Temperatura, Turbolenza Riscaldamento ed essiccazione (100 C) Decomposizione pirolitica ( C) Gassificazione del legno ( C) Ossidazione dei gas combustibili ( C)

43 Processo di combustione «completo»

44 Moderne caldaie manuali a legna Con kw Vano di carico kg legna - Modulazione 50% di Pn Dispositivi sicurezza - Controllo porta vano di carico - Valvola di scarico termico

45 Caldaie automatiche focolare fisso, cippato/pellet

46 Fasi della combustione in una caldaia automatica e regola 3T Trasferimento calore allo scambiatore Ossidazione dei gas combustibili ( C) Gassificazione del legno ( C) Decomposizione pirolitica ( C) Riscaldamento ed essiccazione (100 C) Dispositivo accensione automatica

47 Regolazione di potenza e combustione nelle moderne caldaie

48 Caldaie automatiche

49 Requisiti di una moderna caldaia automatica (cippato/pellet) Certificazione UNI EN :2012 (< 500 kw) Potenza e combustione regolabili Modulazione potenza % Rendimento η k > 90% Bassi livelli di emissione (classe 5)

50 Prestazioni tecnico-ambientali: EN 303-5:2012

51 Classi di prestazione UNI EN 303-5:2012

52 Grazie per l attenzione e arrivederci a: Valter Francescato AIEL Associazione Italiana Energie Agroforestali francescato.aiel@cia.it Marzo 2017, AREZZO