Efficienza energetica. Primo passo per rispondere alle sfide dell industria 4.0. Ing. Fabio Capezzuto

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1 Efficienza energetica. Primo passo per rispondere alle sfide dell industria 4.0 Ing. Fabio Capezzuto

2 Geatecno è una società specializzata nella fornitura di soluzioni impiantistiche integrate Consulenze e Progettazioni Impianti Tecnologici ed Automazione Industriale Energie Rinnovabili Efficienza Energetica

3 Consulenza e Progettazione GEATECNO, forte dell'esperienza e della professionalità dei propri tecnici ed ingegneri, è in grado di offrire alla propria clientela soluzioni progettuali ad hoc che abbracciano trasversalmente tutti i settori dell'impiantistica. Energie Rinnovabili GEATECNO, dal 2007, ha il suo core business negli impianti fotovoltaici (anche PVT) per utenze industriali, realizzati con componenti e materiali dei più prestigiosi produttori internazionali, affidabili e performanti, telegestiti per assicurarne la massima resa nel tempo; GEATECNO, grazie agli incentivi del DM 6/07/2101 (FER non FV), realizza impianti minieolci (aerogeneratori da 10 kw) come opportunità di investimento. Efficienza Energetica GEATECNO effettua interventi che vanno dal revamping di impianti fotovoltaici obsoleti o realizzati con componentistica di scarsa qualità, al relamping con corpi e/o sorgenti LED ad altissima efficienza (previo approfondito studio e calcolo illuminotecnico), dal contenimento/azzeramento dell'assorbimento di energia reattiva mediante efficaci sistemi di rifasamento, all'installazione di inverter per motori elettrici, dall'ottimizzazione dei cicli di produzione tramite sistemi customizzati di automazione industriale, al recupero e reimpiego dell'energia termica di processo.

4 Impianti Tecnologici ed Automazione Industriale GEATECNO realizza impianti e sistemi di automazione industriale nei più disparati settori: cabine MT/BT, quadri BT e Power Center, quadri ed impianti bordo macchina, sistemi PLC (Programmable Logic Controller), sistemi SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition). Tra le molte realizzazioni, impianti per il trattamento delle acque (sollevamento, potabilizzazione, depurazione), impianti per la deposizione galvanica, impianti per l industria agroalimentare, impianti per la biostabilizzazione dei rifiuti organici, impianti per trattamenti plasmochimici in alto vuoto.

5 Case Study (1) Per una media azienda che si occupa di lavorazione ed esportazione di frutta secca sono stati realizzati tre interventi successivi volti alla riduzione ed all ottimizzazione dei consumi. - impianto fotovoltaico Pn 99,36 kwp - relampig LED, illuminazione interna ed esterna - parziale recupero del calore di processo Consumi energetici Consumo medio annuo energia elettrica 630 MWh (ante FV) Consumo medio annuo gas GPL 213 t, di cui 161 t generatore di vapore (ante SC)

6 Impianto Fotovoltaico Connessione alla rete Agosto SSP Tilt 8, Azimuth -30 Moduli FV in silicio policristallino n.414, Pn 240 Wp Inverter di stringa n.9 Pn 10 kw Produzione media annua 140 MWh Autoconsumo istantaneo 75% ( 105 MWh)

7 Bilancio energetico fotovoltaico Consumo energia elettrica (ante FV) 630 MWh/a Consumo energia elettrica (post FV) 525 MWh/a Produzione netta FV 140 MWh/a Autoconsumo istantaneo 75% 105 MWh/a Risparmio energetico 17% del totale

8 Bilancio economico fotovoltaico (hp di realizzazione odierna) Spesa (ante FV) 630 MWh 101 k /a Risparmio + SSP 22k /a Spesa post FV 525 MWh 84 k /a PBP 6 anni (inv 120 k )

9 Relamping LED (Agosto 2015) - Illuminazione interna: n.113 c.i. 1 x 48W in sostituzione di 2 x 58W (h=2000) dimensioni 1.600x152x102 mm contenitore stagno in policarbonato stampato ad iniezione, IP 66 ottica di diffusione prismatica in policarbonato potenza assorbita dalla sorgente a LED integrato 48 W (53 W totale) temperatura di colore 4000 K CRI 80 flusso luminoso lumen durata tipica h

10 Relamping LED (Agosto 2015) - Illuminazione esterna: n.11 c.i. 1 x 196W in sostituzione di 1 x 400W (h=4380) dimensioni 500x315x82 mm corpo/telaio in alluminio pressofuso con alettatura di raffreddamento, IP 68 ottica di diffusione in vetro temperato di spessore 4 mm potenza assorbita dalla sorgente a LED integrato 196 W temperatura di colore 4000 K CRI 80 flusso luminoso lumen durata tipica h

11 Bilancio energetico relamping LED Consumo energia elettrica (ante LED) 525 MWh/a Consumi e risparmi (tot 29 MWh/a) Consumo energia elettrica (post LED) 496 MWh/a Risparmio energetico 5,5% del totale

12 Bilancio economico relamping LED Spesa (ante LED) 525 MWh 84 k /a Risparmio 5 k /a Spesa (post LED) 496 MWh 79 k /a PBP 4 anni (inv )

13 Recupero calore di processo L azienda impiega, per gran parte della lavorazione dei prodotti, un generatore di vapore della potenza termica nominale di kwt. A seguito di diagnosi energetica e dello studio dei flussi termici è emersa l opportunità di installare uno scambiatore in controcorrente a fasci tubieri per il parziale recupero dell entalpia del vapore a fine ciclo per preriscaldare l acqua di nuova immissione in caldaia ( 15 mc/g).

14 Recupero calore di processo VAPORE IN 90 C OUT 40 C Particolare delle sonde di temperatura in/out lato vapore scambiatore

15 Recupero calore di processo ACQUA OUT 70 C IN 19 C Particolare delle sonde di temperatura in/out lato acqua scambiatore

16 Bilancio energetico scambiatore di calore Consumo gas GPL (ante scambiatore) 161 t/a Consumi e risparmi (tot 11 t/a) Consumo gas GPL (post scambiatore) 149 t/a Risparmio energetico 7 % del totale

17 Bilancio economico scambiatore di calore Spesa (ante scambiatore) 161 t/a 122 k /a Risparmio 9 k /a Spesa (post scambiatore) 149 t/a 113 k /a PBP 2 anni (inv )

18 Bilancio economico globale Impianto Fotovoltaico - vita media 25 anni - investimento (hp odierna) 120 k - ricavo medio annuo 20 k - PBP 6 anni - ricavo al netto dell investimento in 25 anni 390 k (15,6 k /a) Relamping LED - vita media (sulle h di funzionamento attese) 25 anni (int.) /12 anni (est.) - Investimento 20 k - ricavo medio annuo 5 k - PBP 4 anni - ricavo al netto dell investimento in 25(int.)/12 anni(est.) 60 k Scambiatore di calore - vita media 10 anni - investimento 19 k - ricavo medio annuo 9 k - PBP 2 anni - ricavo al netto dell investimento in 10 anni 71 k (7,1 k /a)

19 Case Study (2) Per una media azienda che si occupa di lavorazione ed esportazione di ortofrutta sono stati realizzati tre interventi successivi volti alla riduzione ed all ottimizzazione dei consumi. - impianto fotovoltaico Pn 197,8 kwp - relampig LED, illuminazione esterna - efficientamento dell impianto celle frigo Consumi energetici Consumo medio annuo energia elettrica MWh (ante FV)

20 Impianto Fotovoltaico Connessione alla rete Novembre SSP Tilt 10, Azimuth -40 Moduli FV in silicio policristallino n.860, Pn 230 Wp Inverter di stringa n.15 Pn 12,5 kw Produzione media annua 267,5 MWh Autoconsumo istantaneo 77% ( 206 MWh)

21 Bilancio energetico fotovoltaico Consumo energia elettrica (ante FV) MWh/a Consumo energia elettrica (post FV) MWh/a Produzione netta FV 267,5 MWh/a Autoconsumo istantaneo 77% 206 MWh/a Risparmio energetico 15% del totale

22 Bilancio economico fotovoltaico (hp di realizzazione odierna) Spesa (ante FV) MWh 220 k /a Risparmio + SSP 42k /a Spesa post FV MWh 187 k /a PBP 5,5 anni (inv 235 k )

23 Relamping LED (Agosto 2015) - Illuminazione esterna: n.32 c.i. 1 x 196W in sostituzione di 1 x 400W (h=4380) dimensioni 500x315x82 mm corpo/telaio in alluminio pressofuso con alettatura di raffreddamento, IP 68 ottica di diffusione in vetro temperato di spessore 4 mm potenza assorbita dalla sorgente a LED integrato 196 W temperatura di colore 4000 K CRI 80 flusso luminoso lumen durata tipica h

24 Bilancio energetico relamping LED Consumo energia elettrica (ante LED) MWh/a Consumi e risparmi (tot 34 MWh/a) Consumo energia elettrica (post LED) MWh/a Risparmio energetico 3 % del totale

25 Bilancio economico relamping LED Spesa (ante LED) MWh 187 k /a Risparmio 5,3 k /a Spesa (post LED) MWh 181,7 k /a PBP 3,5 anni (inv )

26 Efficientamento impianto frigo L azienda impiega, per la conservazione dei prodotti pre e post lavorazione, un gruppo di celle frigo (n.15). A seguito dello studio dei flussi termici è emersa l opportunità di riprogettare le logiche di funzionamento e regolazione dell intero impianto e di installare, sui motori elettrici, inverter per la modulazione della potenza.

27 Efficientamento impianto frigo L impianto utilizza tre gruppi frigo ad ammoniaca (fluido refrigerante) e cinque pompe per la distribuzione del fluido termovettore (glicole) stoccato in serbatoio di accumulo coibentato.

28 Efficientamento impianto frigo L intervento ha richiesto la sostituzione dei PLC preesistenti con nuovi più performanti, indispensabili per gestire la nuova logica di funzionamento.

29 Efficientamento impianto frigo La regolazione di tutti i parametri di funzionamento di impianto avviene tramite PC di supervisione o con pannello operatore.

30 Efficientamento impianto frigo La regolazione di tutti i parametri di funzionamento di impianto avviene tramite PC di supervisione o con pannello operatore.

31 Efficientamento impianto frigo La regolazione della temperatura nel serbatoio di accumulo avviene ora mediante la modulazione della potenza dei tre gruppi frigo posti sotto inverter.

32 Efficientamento impianto frigo La regolazione ed il mantenimento della corretta temperatura nelle celle avviene ora mediante la modulazione della portata del fluido termovettore (miscela di acqua e glicole) attuata con inverter sulle pompe.

33 Efficientamento impianto frigo Lo sbrinamento delle celle, prima attuato a tempo, ora è realizzato mediante controllo di assorbimento di corrente delle ventole.

34 Bilancio energetico impianto frigo Consumo energia elettrica (ante FRG) MWh/a Consumi e risparmi (tot 85 MWh/a) Consumo energia elettrica (post FRG) MWh/a Risparmio energetico 7,5 % del totale 10 % del consumo FRG

35 Bilancio economico impianto frigo Spesa (ante FRG) MWh 181,7 k /a Risparmio 13,6 k /a Spesa (post FRG) MWh 168,1 k /a PBP 3,7 anni (inv )

36 Bilancio economico globale Impianto Fotovoltaico - vita media 25 anni - investimento (hp odierna) 235 k - ricavo medio annuo 38 k - PBP 5,5 anni - ricavo al netto dell investimento in 25 anni 760 k (30,4 k /a) Relamping LED - vita media (sulle h di funzionamento attese) 12 anni (est.) - Investimento 18 k - ricavo medio annuo 5,3 k - PBP 3,5 anni - ricavo al netto dell investimento 12 anni(est.) 45,6 k (3,8 k /a) Impianto Frigo - vita media 15 anni - investimento 50 k - ricavo medio annuo 13,6 k - PBP 3,7 anni - ricavo al netto dell investimento in 15 anni 154 k (10,3 k /a)

37 Grazie per l attenzione! Ing. Fabio Capezzuto