All Seasons CLIMATE COMFORT. Heating. Air Conditioning. Applied Systems. Refrigeration

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1 All Seasons CLIMATE COMFORT Heating Air Conditioning Applied Systems Refrigeration

2 In un distretto può esistere la richiesta di sola potenza frigorifera Nei Grandi Impianti in ambito industriale, Commerciale o Ospedaliero è spesso richiesta la generazione di una capacità frigorifera elevata, che viene spesso centralizzata Grandi volumi commerciali (Mall) Industria Complessi Ospedalieri

3 Perché centralizzare grandi potenze frigorifere Centralizzare grandi potenze frigorifere offre vantaggi: - Possiamo attingere dalla gamma di più alto profilo della gamma Applied, scegliendo unità con EER nominale attorno ai 6,0 con compressori centrifughi, per esempio - Possiamo impostare ragionamenti di gestione a portata variabile dell acqua, abbattendo drasticamente i costi di pompaggio della centrale: questi vantaggi sono tanto maggiori quanto maggiore è la portata trattata dai sistemi di pompaggio - Possiamo generare una centrale tecnologica energetica, integrando ulteriori elementi di interesse energetico come la cogenerazione, che aiuta ad integrare il riscaldamento e fornisce un assist all utilizzo razionale di assorbitori

4 Perché centralizzare grandi potenze frigorifere Inoltre: - Riduciamo di certo gli ingombri nel paragone con la somma degli n impianti locali, senza perdere la modulazione della potenza erogata: le macchina di alta capacità sono sempre modulanti e spesso con uso di Inverter Per 18MW di potenza frigorifera, spazi di 58x13 metri per soluzione con condensazione ad aria (10 unità da 1,8MW) contro Spazi di 13x9 metri per soluzione con condensazione ad acqua di pari potenza complessiva, ovvero il 15% dello spazio tecnico

5 Perché centralizzare grandi potenze frigorifere Inoltre: - Ottimizziamo e razionalizziamo le centrali frigorifere, riducendo a pochi elementi essenziali nella giusta ridondanza ed evitiamo di spargere molte macchine in tanti piccoli impianti localizzati Nell esempio di prima, tre compressori Monovite per Unità per un totale di 30 compressori per la condensazione ad aria Due compressori Centrifughi per unità per un totale di 6 compressori, ogni macchina con modulazione continua della potenza dal 5% al 100% per unità

6 Case History: Taghleef Industries La visita guidata nel caso di grande potenza centralizzata ci porta ad analizzare un caso concreto di ottimizzazzione di centrale frigorifera in ambito Industriale: Taghleff Industries, San Giorgio di Nogaro (UD), produzione film di polipropilene per imballaggio alimentare e non alimentare. Intervento effettuato e progettato da Vaportemica Industriale La potenza installata a servizio di produzione e uffici è di circa 9.500kW frigoriferi ed è costituita da un impianto misto con 13 unità tra condensazione ad aria e ad acqua, realizzato negli anni aggiungendo unità frigorifere in parallelo alla crescita produttiva della fabbrica

7 Case History: Taghleef Industries Per ridurre i consumi della centrale si è scelto di razionalizzare l impanto su poche unità, andando ad installare come prima fase a integrazione quasi totale della potenza frigorifera complessiva un gruppo a doppio compressore centrifugo Inverter da 6000kW con condensazione ad acqua Centrale Frigorifera pre-intervento Potenza frigorifera installata 9435kWf Potenza elettrica installata 2742kWe EER medio di impianto: 3.74 Tiene conto di un mix di unità di diversa natura e tipo di condensazione. Viene stimata per eccesso Centrale Frigorifera post-intervento Potenza frigorifera installata 6000kWf Potenza elettrica installata 1187kWe EER medio di impianto: 7.63 E stimato in modo realistico e tiene conto dell energia necessaria agli ausiliari, come circuiti di pompaggio e Torri NOTA: sono stati mantenuti gruppi precedenti per 3435kW, per far fronte alle emergenze. Nell impianto iniziale circa un terzo della potenza era ridondante per motivi di sicurezza

8 Case History: Taghleef Industries I dati di prestazione ai quattro punti di carico parziale danno vita ad un rendimento medio stagionale, ESEER, di 9.4 per la sola macchina frigorifera: Il rendimento medio di impianto di 7,6 è quindi correttamente stimato ESEER = [0.03*EER 100% ] + [0.33*EER 75% ] + [0.41*EER 50% ] + [0.23*EER 25% ]

9 Case History: Taghleef Industries Le prestazioni della macchina, dichiarate via software di selezione del chiller, vengono monitorate in tempo reale dal software di gestione della centrale, riportiamo i confronti fra COP atteso e reale in tre mesi campione in stagioni diverse Confronti che sono costantemente vicini ai valori dichiarati dal costruttore

10 Taghleef Industries: risultati energetici Pur essendo l utenza industriale, la potenza richiesta dalla macchina nel corso dell anno oscilla per la maggior parte del tempo tra i 3000 e i 5000kW, c è stato quindi spazio per valutare macchine di alta efficienza proprio attorno a metà carico per il 68% del tempo viene richiesta una potenza inferiore ai 5000kW

11 Taghleef Industries: risultati energetici Comparazione ARI rendimenti energetici EER (Cap. frig. kw / Pot. assorb. kw) Capacità frigorifera (%) Area di funzionamento dell impianto per la maggior parte del tempo Unità presenti in impianto Mono Inverter VFD Dual Inverter VFD Logico, nel paragone, prevedere ampi margini di riduzione dei consumi annui per l impianto, dovuti a rendimenti medi, come visto dal software, oscillanti fra 7 e 11 per la nuova soluzione con unità a compressore centrifugo, con payback dell impianto di soli tre anni di esercizio

12 Taghleef Industries: risultati energetici L adozione di un impianto mirato al risparmio di energia elettrica ha consentito l ingresso, per l utente finale, nel mercato dei certificati bianchi In Italia, per favorire l utilizzo di tecnologie a basso consumo, è attivo dal 2004 il mercato dei certificati bianchi. Viene considerato un certificato bianco del valore di 1 tep (tonnellate equivalenti di petrolio) ogni 5347,59 kwh elettrici risparmiati nel tempo. 1 tep viene venduto al libero mercato ad un valore che oscilla a seconda delle condizioni di mercato, attorno ai 100 Ulteriori guadagni si vanno così a sommare ai minori costi di gestione sostenuti dal cliente finale per il proprio processo produttivo

13 Taghleef Industries: risultati energetici Come ulteriore ottimizzazione e stata ipotizzata la portata variabile di acqua al condensatore e all evaporatore e praticata quella all evaporatore con grandi vantaggi: Difatti al 60% della portata consumiamo poco più del 20% dell energia di pompaggio rispetto alle condizioni nominali!!

14 Taghleef Industries: risultati energetici Nel nostro caso e possibile operare la macchina a deltat costante all evaporatore, arrivando fino al 30% della portata nominale della macchina: da 285 litri/sec a 85.5 litri/sec Le efficienze della macchina non vengono intaccate al variare della portata all evaporatore

15 Taghleef Industries: risultati energetici Valutiamo allora quanto varia il consumo delle pompe attualmente installate Variando la portata della macchina dal 100% al 65%, quindi con ancora margine di riduzione, si evidenziano i seguenti vantaggi di riduzione annua dei consumi fissi per pompaggio NOTA: ore di funzionamento annue per le pompe: 8448 h/anno