Progetto unificato AEM a pompa di calore. Convegno FIRE "La climatizzazione degli edifici: soluzioni a confronto" Rho - 2 marzo 2006

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1 Progetto unificato AEM a pompa di calore Convegno FIRE "La climatizzazione degli edifici: soluzioni a confronto" Rho - 2 marzo 2006

2 L esperienza: teleriscaldamento da cogenerazione e pompe di calore 30 MW NOVATE 10 MW SESTO S. GIOVANNI 120 MW CASSANO 100 MW FIGINO FIERA SCALO FIORENZA TECNOCITY 50 MW GALLARATESE Potenza termica totale: 600 MWt circa BENSI 10 MW BOCCONI CENTRO STORICO 15 MW 3 MW LINATE 40 MW TELERISCALDAMENTO GIA' IN ESERCIZIO O IN FASE DI COSTRUZIONE IMPIANTI TERMICI CONVENZIONALI CENTRALI DI COGENERAZIONE IMPIANTI A POMPE DI CALORE FAMAGOSTA POTENZA = 600 MWt 100 MW ANNO 2005

3 Progetto unificato: il piano di sviluppo BOVISA RICEVITRICE NORD 1 realizzati in cinque sedi di proprietà già destinate ad usi tecnologici 2 utenza TLR diffusa sul territorio di Milano GONIN CANAVESE RICEVITRICE SUD 3 altre iniziative allo studio: es: : Garibaldi-Repubblica, Santa Giulia

4 TELERISCALDAMENTO GIA' IN ESERCIZIO O IN FASE DI COSTRUZIONE TELERISCALDAMENTO FUTURO IMPIANTI TERMICI CONVENZIONALI CENTRALI DI COGENERAZIONE IMPIANTI A POMPE DI CALORE ANNO 2005 Teleriscaldamento AEM: stato futuro NOVATE SESTO S. GIOVANNI CASSANO FIERA SCALO FIORENZA TECNOCITY RIC. NORD FIGINO BOVISA GALLARATESE Entro il 2010 Potenza termica totale: MWt circa MWt BENSI GONIN REPUBBLICA-GARIBALDI MUSEO S. T. BOCCONI CENTRO STORICO RIC. SUD CANAVESE SANTA GIULIA LINATE FAMAGOSTA

5 La centrale standard L impianto del progetto unificato farà riferimento a una dimensione e configurazione standard così da semplificarne la fase realizzativa e gestionale. L impianto è costituito da: - Sezione di cogenerazione - Sistema a pompe di calore - Sezione di integrazione (caldaie) - Serbatoi di accumulo termico

6 Configurazione d impianto ottima Caratteristiche della richiesta termica Prestazioni delle macchine generatrici Mercato dell energia elettrica e del gas Assetto impiantistico ottimo: 30 MWt da pompe di calore, mediante 2 pompe di calore da 15 MWth ciascuna 13.5 MWt da cogenerazione mediante 3 motori a gas da circa 4.5 MWth e 5 MWe ciascuno 45 MWt da caldaie a gas, mediante 3 caldaie da 15 MWth ciascuna (una di riserva) 80 MWht di accumulo su 3 serbatoi d accumulo ad acqua calda di potenza pari a 20 MWth

7 Pompe di calore: principi di funzionamento La pompa di calore è una macchina in grado di trasferire calore da un corpo a temperatura più bassa (acqua di falda) ad un corpo a temperatura più alta, grazie ad un apporto di lavoro esterno fornito da un compressore azionato da energia elettrica. Valvola di espansione Condensatore Evaporatore 2 Acqua TLR Fluido frigorigeno Compressore Acqua di falda Il trasferimento di calore avviene facendo percorrere il circuito chiuso ad appropriati fluidi frigorigeni che assumono lo stato di liquido o di vapore in funzione della temperatura e della pressione a cui si trovano. 1evaporatore: 2compressore: 3condensatore: 4valvola di espansione:

8 Progetto unificato: dimensioni Per ogni centrale: circa 90 MWt per ogni impianto realizzato; kwh/anno di calore per ogni impianto; A completamento del progetto (5 centrali in aree AEM): kwh/anno di calore fornito; più di m 3 di stabili serviti; abitanti equivalenti

9 Benefici globali del progetto La realizzazione dell insieme degli episodi previsti avrà effetti di miglioramento energetico/ambientale, apprezzabili anche su scala urbana, in termini di: elevato risparmio energetico; riduzione dell inquinamento atmosferico; controllo del livello della falda freatica.

10 Risparmio energetico In termini di energia primaria (combustibile) si ottiene un minor consumo di tep/anno (tonnellate equivalenti di petrolio) pari a una riduzione del 35%.

11 Riduzione inquinamento atmosferico Azzeramento delle emissioni di polveri e SO 2. Riduzione del 67% delle emissioni di NOx (49% a livello locale)

12 Riduzione inquinamento atmosferico Le eccellenti prestazioni ambientali del progetto sono riconducibili a: Più del 50% del calore distribuito è prodotto dalle pompe di calore e quindi con zero emissioni locali I 2/3 di questo calore vengono estratti dalla falda, cioè da una sorgente naturale totalmente rinnovabile disponibile sul territorio metropolitano.

13 Controllo del livello della falda freatica A Milano, dagli anni 50 agli anni 70 si è verificato un notevole abbassamento della falda per i forti prelievi dell industria. Successivamente tra la fine degli anni 70 e l inizio degli anni 90 il fenomeno si è fermato. Livello piezometrico [m slm] Anni 50 Anni anni Oscillazione della superficie piezometrica (Provincia di Milano Relazione sullo stato dell ambiente 2000 ) Negli anni 90 si è verificato un notevole innalzamento del livello freatico dovuto alla deindustrializzazione, con allagamenti e danni alle strutture sotterranee, quali metropolitana e parcheggi. Per fronteggiare l'aumento del livello della falda e i relativi disagi il Comune di Milano, in accordo con la Provincia e la Regione, ha avviato un piano di emungimento di acqua dalla prima falda.

14 Centrale Canavese OGGI Il progetto della centrale si innesta su un già avviato piano di recupero generale dell area stoccaggio gas. DOMANI

15 Centrale Canavese: il bacino di teleriscaldamento Area di Bacino di utenza del teleriscaldamento teleriscaldamento Centrale Centrale di Canavese La centrale trova un naturale bacino di teleriscaldamento nella porzione orientale della città di Milano. Si tratta di un tessuto urbano compatto, sviluppato prevalentemente nel secondo dopoguerra con densità di richiesta energetica molto elevata e con tipologie di impianti termici di tipo centralizzato che ben si prestano al servizio.

16 Conclusioni L utilizzo dell acqua di falda presso gli impianti AEM a pompa di calore razionalizza l azione di controllo del livello della falda, in quanto la collega a un attività continuativa ed efficace di produzione di calore per teleriscaldamento che, inoltre, contribuisce in modo consistente al miglioramento della qualità dell aria cittadina. controllo del livello della falda produzione di calore per teleriscaldamento miglioramento della qualità dell aria