Termotecnica Pompe di Industriale. Roma, 15 maggio Gli atti dei convegni e più di contenuti su

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1 Termotecnica Pompe di Industriale Calore Roma, 15 maggio 2018 Gli atti dei convegni e più di contenuti su

2 mcter L applicazione delle pompe di calore per un uso razionale dell energia nei processi con reflui termici Dr. Ing. Fabio Poletto HiRef S.p.a.

3 4 q c CONDENSATORE 3 La Pompa di Calore 1 T c T e P COMPRESSORE q 0 EVAPORATORE 2 Macchina Termica in grado di rivalutare e rendere disponibili Flussi termici altrimenti dispersi o non utilizzabili

4 Aspetti Tecnici per l efficienza

5 Utenza Utenza Aspetti Tecnici per l efficienza Piastre Saldobrasate ad elevata superficie e Corrugazione differenziata Doppia Inversione di Ciclo R Chiller SH Evaporatore Allagato anche per piccole potenze Fascio Tubiero Monopasso R Pompa di Calore

6 [ C] [ C] Aspetti Tecnici per l efficienza Controllo a T. Mandata Costante Hi-Node T. Ritorno T. Mandata Controllo a DT Costante T. Ritorno T. Mandata

7 CASI APPLICATIVI

8 Caso #1: Sestriere (TO) #1) Sestriere (TO) Descrizione della rete: In funzione dal 1993 Utenze servite m 3 Descrizione della centrale: 3 Caldaie a gas da 2663 kwt 5 Caldaie a gas da 2980 kwt 5 Motori cogenerativi a gas da 1650 Kwe e 1900 kwt Totale 8,25 MWe + 33 MWt

9 Caso #1: Sestriere (TO) 20 MWt (PCI gas Naturale) Indice di Prestazione: 88% 9,45 85/63 C ( t 47,2%) 8,25 MWe ( e 41,2%) Gas di scarico: Portata = 5x kg/h T= 120 C X = 80 g/kg as Dew point = 43,7 C

10 Caso #1: Sestriere (TO) 20 MWt (PCI gas Naturale) Indice di Prestazione: 91% 9,45 85/55 C ( t 49%) /63 C 8,25 MWe ( e 41,2%) Gas di scarico: T= 120 C X = 80 g/kg as Recupero Calore Sensibile Gas di scarico: T= 80 C X = 80 g/kg as

11 Caso #1: Sestriere (TO) 20 MWt (PCI gas Naturale) Indice di Prestazione: 102% 3,62 55/63 C 13,1 85/55 C ( t 65,5%) 7,35 MWe ( e 36,7%) Recupero Calore: Sensibile = 1,34 MW Latente = 1,41 MW Gas di scarico: T= 120 C X = 80 g/kg as Gas di scarico: T= 30 C X = 36 g/kg as 0,89 MWe 2,75 MWt

12 Rete Teleriscaldamento Scambiatore Utenza Condensatore Evaporatore 400 C 30 C Caso #1: Sestriere (TO) 87 C Recupero ad Alta Temp. 960 kw 78 C 120 C Recupero a Bassa Temp. 550 kw Scarico condensa 25 C 30 C Acqua Olio Itercooler 85 C 87 C 63 C 2532 kw 700 kw Pompa di Calore 30 C 550 kw 52 C 55 C 55 C 25 C

13 Caso #1: Sestriere (TO) La Pompa di Calore (Serie XVW) Potenza Cond.= /64,5 C Potenza Evap. = /25 C Potenza Ass. = 179 kwe COP = 4,17 2 Compressori Vite Refrigerante R134a Fascio tubiero monopasso Integrazione logiche «customizzate» per le fasi di avviamento e gestione del campo di lavoro

14 Caso #1: Sestriere (TO) Cogeneratore Jenbacher esistente Scambiatore Fumi-Acqua installato

15 Caso #1: Sestriere (TO) Pompa di Calore installata su piattaforma Piping di connessione idraulica

16 Caso #2: Castelnuovo del Garda (BS) #2) Castelnuovo del Garda (BS) Descrizione della rete: Realizzazione Servite utenze comunali (polo scolastico e impianti sportivi) Integrazione Pubblica Amministrazione e Azienda Privata Finanziamento Europeo Descrizione della centrale: 1,3 MWt immessi in rete

17 Caso #2: Castelnuovo del Garda (BS) Dissipazione 1200 m 3 /h acqua tra 23 C e 35 C Processo di produzione di gas tecnici Torri Evaporative

18 Caso #2: Castelnuovo del Garda (BS) 30 C Processo di produzione di gas tecnici 15% 1,0 30 C Torri Evaporative 1,32 63 C 0,3 MWe Pompa di Calore

19 Caso #2: Castelnuovo del Garda (BS) La Pompa di Calore (Serie XVW) Potenza Cond.= 1320 kwt Potenza Evap. = 1032 KWf Potenza Ass. = 301 kwe COP = 40/63 30/25 C 2 Compressori Vite Refrigerante R134a Fascio tubiero monopasso Gestione controllo di mandata

20 Caso #2: Castelnuovo del Garda (BS)

21 Caso #2: Castelnuovo del Garda (BS)

22 Caso #2: Castelnuovo del Garda (BS) Strada Comunale Linea Teleriscaldamento Vasca Torri di raffreddamento Nuovo Locale Tecnico

23 Caso #2: Castelnuovo del Garda (BS) Torri Evaporative di dissipazione esistenti Vasca d acqua di raffreddamento impianto

24 Caso #2: Castelnuovo del Garda (BS) Vano tecnico con modulo idraulico e piping Installazione della pompa di calore

25 Caso #3: Verona Centro Città Caso #3: Verona Centro Città Descrizione della rete: Centro Storico In funzione dal 1988 Utenze servite m 3 Descrizione della centrale: 3 Caldaie a gas di integrazione 5 Motori cogenerativi a gas da 2240 Kwe e 2260 kwt Totale 11,2 MWe + 36,5 MWt

26 Caso #3: Verona Centro Città 26 MWt (PCI gas Naturale) Scarico 11,2 MWe ( e 43%) Circuito HT 11,3 MWt ( t 55/75 C Dissipazione ad aria Circuito 42/39 C Indice di Prestazione: 86%

27 Caso #3: Verona Centro Città 26 MWt (PCI gas Naturale) Scarico 10,7 MWe ( e 41%) Circuito HT 13,3 MWt ( t 55/75 C Circuito LT Dissipazione ad aria 0,48 MWe 2,02 55/75 C 1,57 C Indice di Prestazione: 92%

28 Caso #3: Verona Centro Città La Pompa di Calore (Serie KSW) Potenza Cond. = /75 C Potenza Evap. = /39 C Potenza Ass. = 95 kwe COP = 4,25 4 Compressori Scroll HT su 2 Circuiti Refrigerante R134a Scambiatori a Piastre Integrazione sistema di acquisizione del flussi termici ed elettrici certificati MID

29 Caso #3: Verona Centro Città La Pompa di Calore (Serie KSW) Condensatore Evaporatore Quadro Elettrico Misuratori Di Portata Compressori Pompa Sorgente

30 Caso #3: Verona Centro Città Spazio di installazione Piping Esistente Sala Macchine - Cogeneratori

31 Caso #3: Verona Centro Città Pompe di Calore installate all eterno Nuovo piping di connessione

32 Caso #3: Verona Centro Città Valutazione impatto energetico Fonte dati:

33 Caso #3: Verona Centro Città Valutazione impatto energetico Fonte dati:

34 Caso #3: Verona Centro Città Valutazione impatto Economico - CAPEX Fonte dati:

35 Caso #3: Verona Centro Città Valutazione impatto Economico - OPEX Fonte dati:

36 Caso #3: Verona Centro Città Valutazione impatto Economico - VAN 120% 110% 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% -10% -20% -30% -40% -50% -60% -70% -80% -90% -100% -110% -120% Andamento flusso di cassa cumulato Cumulativo Attualizzato Cumulativo non attualizzato VAN@ 10anni (6%) = +50% PBT@ 6% < 6 anni Fonte dati:

37 Caso #4 SEEWEB - Frosinone Data Center Basso PUE FreeCooling Integrazione A/C

38 Data Center integrato: Approccio energetico Periodo Invernale Carico IT= 1 MW ppue invernale = 1,05 21/16 C Rete da servire Per Riscaldamento invernale

39 Data Center integrato: Approccio energetico Periodo Invernale Curva di durata del Carico Invernale Sorgente = 1 MW 21/16 C 55/45 65/55 75/65 C

40 Data Center integrato: Impatto economico Variazione Spesa Energetica per il solo Riscaldamento 45/55 C 0,4 /Sm3 0,6 /Sm3 0,8 /Sm3 0,10 /kwh -18% -46% -74% 0,15 /kwh 1% -27% -55% 0,20 /kwh 20% -8% 55/65 C 0,4 /Sm3 0,6 /Sm3 0,8 /Sm3 0,10 /kwh -16% -41% -66% 0,15 /kwh 1% -24% -49% 0,20 /kwh 18% -7% 65/75 C 0,4 /Sm3 0,6 /Sm3 0,8 /Sm3 0,10 /kwh -9% -34% -59% 0,15 /kwh 11% -14% -39% 0,20 /kwh 32% 7% -18%

41 Data Center integrato: Impatto economico Variazione Spesa Energetica Complessiva Punto di vista del 45/55 C 0,4 /Sm3 0,6 /Sm3 0,8 /Sm3 0,10 /kwh -34% -78% -79% 0,15 /kwh -24% -46% -69% 0,20 /kwh -13% -36% 55/65 C 0,4 /Sm3 0,6 /Sm3 0,8 /Sm3 0,10 /kwh -24% -46% -69% 0,15 /kwh -8% -31% -54% 0,20 /kwh 7% -16% 65/75 C 0,4 /Sm3 0,6 /Sm3 0,8 /Sm3 0,10 /kwh -17% -40% -63% 0,15 /kwh 2% -21% -44% 0,20 /kwh 21% -2% -25%

42 la visione globale Water Loop DATA CENTER TORRI EVAPORATIVE BACINI IDRICI FRIGO CONSERVAZIONE RESIDENZIALE CHILLERS TERZIARIO INDUSTRIA

43 Garanzia delle Prestazioni FAT PROCESS REPORT

44 mcter Grazie per l attenzione 44