Situazione e prospettive

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Domenico Porta
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1 Università degli Studi di Milano Bicocca TECNOLOGIE IMPIANTISTICHE PER L EDILIZIA CERTIFICATA Incontro Tecnico 24 settembre 2008 Impianti termici a biomasse: Situazione e prospettive Mario Chiadò Rana Dr.ing. Mario Centro Ricerche Saluggia (Vercelli) mario.chiadorana@saluggia.enea.it LA LEGNA NON E' ECOLOGICA - La legna non è un combustibile ecologico Febbraio 2006 Via ai controlli anti-smog sui veicoli Milano 24/09/08 1

2 Impianti a Biomasse Finanziaria D.M. 11 marzo 2008 art.1 comma 2 Sostituzione di impianti di climatizzazione invernale Interessare la totalità dell edificio edificio A) Rendimenti superiori alla classe 3 del UNIEN303-5 B) Limiti di emissione del TUA n. 152 o norme regionali C) biomasse combustibili come da TUA n. 152 Asseverazione di un professionista Impianti a Biomasse D.M. 11 marzo 2008 art.1 comma 2 A) Rendimenti superiori alla classe 3 del UNIEN303-5 Potenza termica utile: caldaie stufe e caminetti Milano 24/09/08 2

3 Impianti a Biomasse D.M. 11 marzo 2008 art.1 comma 2 B) Limiti di emissione del TUA n. 152 o norme regionali Riferimento 11% O2 Impianti a Biomasse D.M. 11 marzo 2008 art.1 comma 2 B) Limiti di emissione norme regionali (Piemonte Lombardia Veneto -Emilia Romagna - Friuli Venezia Giulia) Milano 24/09/08 3

4 Impianti a Biomasse D.M. 11 marzo 2008 art.1 comma 2 Accordo tra Regioni Impianti a Biomasse D.M. 11 marzo 2008 art.1 comma 2 B) Limiti di emissione norme regionali (Regione Piemonte) Milano 24/09/08 4

5 Impianti a Biomasse D.M. 11 marzo 2008 art.1 comma 2 Limiti di emissione per Regione Lombardia Delibera 5546 del 10 ottobre 2007 (inquinamento atmosferico) zona A1- Vietato l uso l degli impianti a biomassa legnosa se vi sono altri impianti di riscaldamento zona B1 - Vietati i caminetti (se aperti tutti) termocaminetti e stufe (solo con rendimento > 63% e basse emissioni di CO (0,5% = 5000 ppm al 13%O 2?) Finanziamenti da parte di DG Agricoltura Impianti a Biomasse D.M. 11 marzo 2008 art.1 comma 2 C) biomasse combustibili come da TUA n. 152 Milano 24/09/08 5

6 Biomasse Materiali organici di origine biologica Solidi: dal legno alla frazione organica dei rifiuti Fonte Rinnovabile di Energia Combustibili / bio-combustibili Testo Unico Ambiente 152 / Direttive UE con Norme tecniche UNI / EN sui biocombustibili solidi, in relazione agli apparecchi di combustione Impiego energetico Combustione diretta come biocombustibile: solido, liquido e gassoso Trattamento per la conversione in biocombustibile Utilizzo energetico come calore / riscaldamento ed energia elettrica Incentivi economici per la produzione di energia da FRE: certificati verdi e titoli di EE Incentivo per Efficienza Energetica in Edilizia Milano 24/09/08 6

7 Limiti Produzione limitata nel tempo e nello spazio Stagionalità e necessità di accumuli Sono considerate CO 2 free,, ma trasporto, trattamenti non lo sono Produzioni locali e utilizzi locali Taglia impianti, caratteristiche del combustibile, ciclo di utilizzo >> Emissioni Efficienze combustibili convenzionali. Emissioni di polveri Piccoli impianti Combustione diretta Fonte di energia legno pellets GN covenzi onale GN conden sazione EE EE geoter mia COP 3 resa media 60,00% 80,00% 90,00% 105,00% 95,00% 285,00% % /kg - prezzo combustibile 0,12 0,26 0,70 0,70 0,15 0,15 /m3 - /kwh Milano 24/09/08 7

8 Piccoli impianti a legno Combustione diretta Combustibile: Legno tronchetti pellets - brichette Bruciati 10 kw = 4 t/anno per famiglia EE 0 Calore recuperato 6 kw Rendimenti 6/10 = 60% Resa economica: costo combustibile Terreno Terreno necessario 5 t/y ha < 1 ha Pellet = segatura pressata (prezzo attuale equivalente a gas naturale) produzione estera Consumi Piemonte (IPLA) 1,6 a 2,1 Mt/y Certificazione degli apparecchi Norme UNI EN Caldaie - UNI EN non è armonizzata e non necessita marchio CE e certificazione Debbono essere certificati CE: Stufe UNI EN Caminetti / termocaminetti UNI EN Boilers UNI EN Termocucine UNI EN Stufe a pellets UNIEN Certificato di laboratorio notificato con etichetta conforme CE riferita a norma UNIEN Milano 24/09/08 8

9 Certificazione degli apparecchi Norme UNI EN Documentazione necessaria: Apparecchio: Dichiarazione del costruttore con riferimenti di prova effettuata secondo norma UNIEN da citare per l apparecchio l (in italiano) Impianto: Conformità impiantistica (termica, elettrica e scarico fumi) Teleriscaldamento a cippato Combustione diretta Milano 24/09/08 9

10 Impianti a legno cippato per teleriscaldamento Combustione diretta Combustibile: Legno cippato (10 MJ/kg) Bruciati 1 MW = t/y (stagione) Calore Calore recuperato 90% Rendimenti stagionali (gestione) = 70% Resa Resa economica: costo comb.. + TEE + 55% Foresta Foresta = piccoli impianti Pellets e legno importato / residui Abbattitori emissioni (filtri elettrostatici) Consumi locali e ricadute locali Costo rete di distribuzione (scambiatori) Attività sperimentale Prove su apparecchi generatori di calore di piccola potenza Normativa tecnica Milano 24/09/08 10

11 Misura del particolato solido ai fumi Normativa tecnica Temperatura C - CO ppm Stufa a pellets T Fumi CO CO2 Perdita % Potenza massima Taria 28 C - O2 13%vol - P.legno 2,7 kg/h Ta = 260 C Tr = 28 C CO 2 = 7,5%vol Potenza minima Taria 28 C - O2 17 %vol - P. legno 1,0 kg/h Processo costante 40 Processo costante 35 dopo 30 minuti Funzionamento valore medio 10 5 CO2 %vol - Perdita % costante = valore medio 0 0 minuti tempo minuti Milano 24/09/08 11

12 Termocamino aperto Processo ciclico (più cariche) Funzionamento costante dopo alcune cariche valore medio? Ta = 150 C Tr = 20 C CO 2 = 2,5 = 2,5%vol%vol Proposta di misura del particolato ai fumi: Norma TS europea Milano 24/09/08 12

13 Ossigeno residuo nei gas combusti 2 % vol Gasolio da riscaldamento Gasolio Biodiesel da riscaldamento COMBUSTIONE Ossigeno residuo COMBUSTIONE COMBUSTIONE COMBUSTIONE COMBUSTIONE CON 10 nei gas combusti CON COMBUSTIONE CON 10 CONTINUA 10 CONTINUA TRANSITORI TRANSITORI CONTINUA TRANSITORI 2 % vol Pellet di legno Ossigeno residuo Potenza nominale 13 % vol O2 30% NHO COMBUSTIONE CONTINUA 5 % vol 5 % vol 8 % vol 8 % vol 13 % vol O2 100% NHO natura del particolato Milano 24/09/08 13

14 misure di riduzione del particolato Controlli impianti Controllo Impianti termici a Biocombustibile in sito Nuova Nuova norma tecnica UNI parte 2 Progetto di norma UNI parte 2 Generatori di calore a combustibile solido (legno). Analisi dei prodotti della combustione e misurazione in opera del rendimento di combustione. Alimentazione meccanica e manuale. Modalità di prova da gestire in funzione del rendimento di combustione: Qs = [A1 /(21 - O2) + B] (tf -ta) Qs = [A2 /CO2 + B] (tf -ta) Verifica della combustione: CO Verifica del particolato: : a calcolo riferendosi all emissione media di monossido di carbonio x (in % vol.) PM ( /N ³) * ^( ) Milano 24/09/08 14

15 Conclusioni Conclusioni Normazione e legislazione del settore: procedure di autorizzazione Incentivazioni economiche TEE ed EEE (55%) Reti di distribuzione: combustibile calore Piccoli impianti controllo emissioni costruttore > installatore > utente Integrazione con solare Accumulo termico Abbattitori fumi Milano 24/09/08 15

16 Grandi impianti: Validit Conclusioni Validità del progetto Utilizzo di tecnologie consolidate Teleriscaldamento (calore energia) Responsabilità economica e gestionale Disponibilità e provenienza del combustibile R&S ottimizzazione combustione ed emissioni (applicazione della migliore tecnica) per basse (issime)) emissioni di particolato ai fumi (50 mg/nm 3 ) cicli energetici evoluti (gassificazione e pirolisi) Conclusioni Milano 24/09/08 16

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