Conto Termico: generatori di calore a biomassa

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1 Progetto Tuscia sostenibile: azioni di consolidamento per lo sviluppo del territorio Conto Termico: generatori di calore a biomassa Viterbo, 31 maggio 2013 Prof. Ing. Danilo MONARCA Ing. Leonardo LONGO

2 D.M. 28/12/2012 Conto Termico Art. 4: Tipologie di interventi incentivabili Art. 4, comma 2: Definisce quali sono gli interventi incentivabili per la produzione di energia termica Art. 4, comma 2, lettera b: Sostituzione di impianti di climatizzazione invernale o di riscaldamento delle serre esistenti e dei fabbricati rurali esistenti con impianti di climatizzazione invernale dotati di generatore di calore alimentato a biomassa

3 D.M. 28/12/2012 Conto Termico Le strutture ammesse Edifici pubblici esistenti Edifici privati esistenti Serre esistenti e fabbricati rurali NOTA: Per edifici e fabbricati rurali (comprese le pertinenze) esistenti si intende: iscritti al catasto edilizio urbano o per i quali sia stata dichiarata la fine dei lavori e sia stata presentata la richiesta di iscrizione al catasto antecedentemente alla data di entrata in vigore del decreto o per i quali sia stata dichiarata la fine dei lavori antecedentemente alla data di emanazione del decreto e sia stata avviata la procedura di affidamento dell incarico ad un professionista e la procedura di accatastamento dell immobile in data antecedente a quella di presentazione dell istanza di incentivazione

4 D.M. 28/12/2012 Conto Termico Sostituzione Possono essere sostituiti i generatori di calore associati a: Impianti di climatizzazione invernale (tutti gli edifici); Sistemi di riscaldamento di serre esistenti; Sistemi di riscaldamento di fabbricati rurali esistenti; ed alimentati a biomassa, a carbone, a olio combustibile o a gasolio (la sostituzione parziale è ammessa solo nel caso in cui l impianto pre-esistente sia dotato di più generatori) con impianti di climatizzazione invernale dotati di generatori di calore a biomassa

5 D.M. 28/12/2012 Conto Termico ATTENZIONE, per interventi effettuati in aree non metanizzate ed esclusivamente da aziende agricole che effettuino attività agroforestale è ammessa agli incentivi anche la sostituzione di generatori di calore alimentati a GPL, purché la sostituzione avvenga con generatori di calore alimentati a biomassa con coefficiente premiante riferito alle emissioni di polveri pari a 1,5.

6 D.M. 28/12/2012 Conto Termico Nuova installazione ATTENZIONE, per le sole aziende agricole è ammessa all incentivazione anche l installazione ex-novo (non in sostituzione degli impianti preesistenti) di impianti di climatizzazione invernale dotati di generatori di calore alimentati a biomassa In tal caso l installazione è consentita anche come integrazione di un impianto esistente, PREVIA ASSEVERAZIONE redatta da un tecnico abilitato che giustifichi l intervento sulla base del fabbisogno energetico.

7 D.M. 28/12/2012 Conto Termico Ulteriori osservazioni Con il termine sostituzione riferito ai generatori di calore si intende la rimozione del vecchio generatore con un nuovo generatore di potenza termica non superiore di più del 10% del sostituito. Incrementi superiori non sono ammessi (in quanto configurano il potenziamento di un impianto esistente) a meno che non siano necessari per coprire il fabbisogno di climatizzazione invernale (il corretto dimensionamento dell impianto potenziato deve essere giustificato mediante asseverazione di un tecnico).

8 Definizione di Biomassa la parte biodegradabile dei prodotti, rifiuti e residui provenienti dall agricoltura (comprendente sostanze vegetali ed animali) e dalla silvicoltura e dalle industrie connesse, nonché la parte biodegradabile dei rifiuti industriali ed urbani. Direttiva del Parlamento Europeo e del Consiglio 2001/77/CE del 27 settembre 2001

9 Biomasse Residui e prodotti forestali Produzioni agricole Residui agro-industriali Foreste urbane Short Rotation Forestry

10 Disponibilità delle biomasse Scarti delle lavorazioni agroindustriali Scarti delle lavorazioni agroforestali Scarti delle industrie di trasformazione del legno Rifiuti organici delle industrie di trasformazione Rifiuti degli allevamenti zootecnici Rifiuti solidi urbani e speciali (RSU, RS e CDR) Italia: 25Mt/anno, di cui 15/20Mt/anno utilizzabili per una conversione energetica (fonte ENEA)

11 D.M. 28/12/2012 Conto Termico Sono esclusi dagli incentivi gli impianti che utilizzano per la generazione di calore la parte biodegradabile dei rifiuti industriali e urbani. E richiesta almeno una manutenzione biennale obbligatoria (sul generatore e sulla canna fumaria) per tutta la durata degli incentivi. E richiesta (a meno di termocamini e stufe a pellet) l installazione di valvole termostatiche a bassa inerzia termica su tutti i corpi scaldanti, tranne nel caso di distribuzione radiante (temperature medie del fluido termovettore < 45 C) e presenza di centralina di termoregolazione.

12 D.M. 28/12/2012 Conto Termico Durata dell incentivo Sostituzione con generatori di calore a biomassa Soggetti ammessi P 35 kwt Amministrazioni pubbliche e soggetti privati 2 anni 35 kwt < P 1000 kwt Amministrazioni pubbliche e soggetti privati 5 anni P: potenza termica nominale Durata incentivo

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14 I requisiti tecnici sono definiti per - caldaie a biomassa (con P fino a 1000 kwt) e per - stufe e termocamini a pellet e a legna (con P fino a 35 kwt) e riguardano principalmente: I. Il rendimento termico utile dell apparecchio II. Le biomasse impiegate III. Le emissioni in atmosfera

15 I. Rendimenti Caldaie a biomassa P 500 kwt: Conformità alla UNI EN classe 5; Installazione di un sistema di accumulo dimensionato: Per caldaie con alimentazione manuale (legna) accumulo inerziale in base alla norma EN 3035:2012; Per caldaie con alimentazione automatica prevedendo un volume di accumulo non inferiore a 20 dm3/ kwt Caldaia a biomassa CTP mod CS marina Rendimento termico utile P 500 kwt 87% + log(pn) P 1000 kwt 89%

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17 I. Rendimenti Caldaie a biomassa Caldaie a cippato/pellet a tiraggio forzato per aspirazione Trasferimento calore allo scambiatore Ossidazione dei gas combustibili ( C) Gassificazione del legno ( C) Decomposizione pirolitica ( C) Riscaldamento ed essiccazione (100 C) (g.c. AIEL)

18 I. Rendimenti Caldaie a biomassa Caricamento automatico del cippato (g.c. AIEL)

19 I. Rendimenti Caldaie a biomassa Camera di combustione cilindrica e combustione a rotazione Scarico termico di sicurezza Elettrovalvola dei gas di scarico Pulizia pneumatica dello scambiatore Scambiatore di calore Ricircolo dei fumi Aria secondaria con soffiante Camera di combustione Ventola di accensione Aria primaria Estrattore automatico delle ceneri Griglia mobile ad avanzamento (g.c. AIEL) Sistema di alimentazione a coclea

20 I. Rendimenti Caldaie a biomassa Griglia mobile ed alimentazione a spintore si ringrazia AIEL Zona di essiccazione Zona di gassificazione Zona di ossidazione Camera primaria Camera secondaria Scambiatore Bruciatore secondario Spintore idraulico Ventilatori aria primaria Ventilatori aria secondaria Ventilatori aria terziaria Coclea di estrazione

21 I. Rendimenti Caldaie a biomassa Caldaia a pellet si ringrazia AIEL

22 I. Rendimenti Stufe e termocamini Termocamino a legna CTP mod Panoramico Tipo di apparecchio Ulteriori requisiti Stufe e termocamini a pellet Conformità alla norma UNI EN Termocamini a legna Conformità alla norma UNI EN ed installati esclusivamente in sostituzione di camini aperti Stufe a legna Conformità alla norma UNI EN Rendimento termico utile >85%

23 II. Biomasse Le biomasse ammissibili sono: Pellet certificato conforme alla norma UNI EN classe A1 o A2 Legna da ardere Cippato conforme alla norma UNI EN classi A1 o A2 fino a 500 kwt

24 II. Biomasse Biomasse combustibili indicate nel d.lgs. 152/06 alla Parte quinta, allegato X parte II, sezione 4 Materiale vegetale prodotto da: Coltivazioni dedicate; Girasole Sorgo Topinambur Trattamento esclusivamente meccanico, lavaggio con acqua o essiccazione di coltivazioni agricole non dedicate;

25 II. Biomasse Biomasse combustibili indicate nel d.lgs. 152/06 alla Parte quinta, allegato X parte II, sezione 4 Materiale vegetale prodotto da: Interventi selvicolturali, manutenzione forestale e da potatura; Potature da olivo Potature da nocciolo Lavorazione esclusivamente meccanica e dal trattamento con aria, vapore o con acqua anche surriscaldata di legno vergine (costituito da cortecce, segatura ) Trattamento esclusivamente meccanico, lavaggio con acqua o essiccazione di prodotti agricoli;

26 II. Biomasse Sansa di oliva disoleata Liquor nero ottenuto nelle cartiere, legno e sottoposto ad evaporazione. dalle operazioni di liscivazione del

27 II. Biomasse La biomassa impiegata come combustibile può anche essere autoprodotta a condizione che il Soggetto Responsabile appartenga ad una delle seguenti categorie: Imprenditore agricolo professionale (IAP); Conduttore di boschi o terreni agricoli (in proprietà, affitto o usufrutto); Impresa nel settore boschivo iscritta negli regionali/provinciali (provvista di patentino forestale); Assegnatario di uso civico di legnatico elenchi

28 III. Emissioni Emissioni in atmosfera Tipo di apparecchio PPBT [mg/nm3 rif. al 13% O2 ] CO [g/nm3 rif. al 13% O2 ] Caldaia a biomassa solida (escluso il pellet) 40 0,30 Caldaia a pellet 30 0,25 Stufe e termocamini a legna 80 1,25 Stufe e termocamini a pellet 40 0,25 PPBT : particolato primario totale comprensivo della frazione condensabile Nm3 : unità di misura del volume usato per i gas, in condizioni "normali", ovvero a pressione atmosferica e alla temperatura di 0 C.

29 III. Emissioni Il particolato primario (PPBT) deve essere determinato mediante un metodo di campionamento definito in una norma tecnica UNI applicabile ai generatori di calore in esame. IN MANCANZA di tale norma tecnica è consentita la determinazione indiretta: PPBT (mg/nm3) = PP (mg/nm3) + 0,42 OCG (mg/nm3) Concentrazione di particolato primario presente nei fumi di combustione campionati ad una T = C, riferita al gas secco e ad una concentrazione volumetrica di O2 residuo pari al 13%

30 III. Emissioni Il particolato primario (PPBT) deve essere determinato mediante un metodo di campionamento definito in una norma tecnica UNI applicabile ai generatori di calore in esame. IN MANCANZA di tale norma tecnica è consentita la determinazione indiretta: PPBT (mg/nm3) = PP (mg/nm3) + 0,42 OCG (mg/nm3) Concentrazione di particolato primario presente nei fumi di combustione campionati direttamente allo scarico del generatore di calore, riferita al gas secco e ad una concentrazione volumetrica di O2 residuo pari al 13%

31 III. Emissioni Il particolato primario (PPBT) deve essere determinato mediante un metodo di campionamento definito in una norma tecnica UNI applicabile ai generatori di calore in esame. IN MANCANZA di tale norma tecnica è consentita la determinazione indiretta: PPBT (mg/nm3) = PP (mg/nm3) + 0,42 OCG (mg/nm3) Concentrazione di composti organici gassosi (espressi in termini di carbonio totale) presente nei fumi di combustione, riferita al gas secco e ad una concentrazione volumetrica di O2 residuo pari al 13%

32 III. Emissioni Metodi di misura per la determinazione delle emissioni in atmosfera Tipo di apparecchio PP/PPBT OGC CO Caldaia a biomassa UNI CEN/TS o UNI EN UNI CEN/TS UNI EN Caldaia a biomassa UNI EN UNI EN UNI EN Stufe e termocamini UNI CEN/TS UNI CEN/TS UNI/EN 13229:2006 UNI/EN 13240:2006 Stufe e termocamini a pellet UNI CEN/TS UNI CEN/TS UNI/EN 14785:2006 ( 500 kwt) ( >500 kwt) I metodi indicati nella CEN/TS dovranno essere applicati sino alla pubblicazione di una norma UNI che disciplini la medesima materia

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34 Installazione per sostituzione di un impianto esistente con una caldaia a biomassa, in zona climatica D, con una potenza Pn = 26 kwt ed il cui costo, comprensivo di posa in opera è di

35 Formula di incentivo - caldaie a biomassa Ore di funzionamento stimate (zona climatica) [h/a] Incentivo annuo in euro [ /a] Coefficiente premiante riferito alle emissioni [-] IaTOT = Pn hr Ci Ce Potenza termica nominale dell impianto [kwt] Coefficiente di valorizzazione dell energia termica prodotta [ /kwht ]

36 Ore di funzionamento Numero di giorni del periodo convenzionale di riscaldamento n GG = Ti - Te e=1 Temperatura ambiente convenzionale Temperatura media esterna giornaliera Zona climatica hr [h/a] A 600 B 850 C D E F 1.800

37 Coefficiente Ci Coefficiente di valorizzazione dell energia termica prodotta C i Tipologia di intervento Pn 35kWt 35kWt < Pn 500 kwt Pn > 500 kwt Caldaie a biomassa 0,045 ( /kwht) 0,020 ( /kwht) 0,018 ( /kwht) Termocamini e stufe a legna 0,040 ( /kwht) - - Termocamini e stufe a pellet 0,040 ( /kwht) - - Termocamini e stufe fino ad una potenza massima di 35 kwt

38 Coefficiente Ce Coefficiente premiante riferito alle emissioni Ce Tipo di alimentazione Caldaie a legna (escluso il pellet) Caldaie a pellet PPBT [mg/nm3 rif. al 13% O2] Ce 30 < emissioni < emissioni 30 1,2 emissioni 20 1,5 20 < emissioni < emissioni 20 1,2 emissioni 10 1,5 PPBT : particolato primario totale comprensivo della frazione condensabile

39 IaTOT = Pn hr Ci Ce = = 26kW h/a 0,045 /kwh 1 = t t = /a Tipologia di intervento Zona climatica Pn Costo di fornitura e installazione I totale Copertura investimento Caldaia biomassa D 26 kwt % in sintesi

40 Installazione per sostituzione di un impianto esistente con un termocamino, in zona climatica E, con una potenza P n = 25 kwt ed il cui costo, comprensivo di posa in opera, è di

41 Formula di incentivo termocamini e stufe Ore di funzionamento stimate (zona climatica) [h/a] Coefficiente premiante Incentivo annuo in riferito alle emissioni [-] euro [ /a] IaTOT = 3,35 ln(pn) hr Ci Ce Potenza termica nominale dell impianto [kwt] Coefficiente di valorizzazione dell energia termica prodotta [ /kwht ]

42 Ore di funzionamento Zona climatica hr [h/a] A 600 B 850 C D E F Tipo di alimentazione Coefficiente Ce PPBT [mg/nm3 rif al 13% O2] Ce 60 < emissioni < emissioni 60 1,2 emissioni 40 1,5 30 < emissioni < emissioni 30 1,2 emissioni 20 1,5 Stufe e termocamini a legna Stufe e termocamini a pellet Coefficiente Ci Tipologia di intervento Pn 35kWt 35kWt Pn 500 kwt Pn > 500 kwt Caldaie a biomassa 0,045 ( /kwht) 0,020 ( /kwht) 0,018 ( /kwht) Termocamini e stufe a legna 0,040 ( /kwht) - - Termocamini e stufe a pellet 0,040 ( /kwht) - -

43 IaTOT = 3,35 ln(pn) hr Ci Ce = = 3,35 ln(25) kw h/a 0,040 /kwh 1 = = t t 733 /a Tipologia di intervento Zona climatica Pn Costo di fornitura e installazione I totale Copertura investimento Termocamino E 25 kwt % in sintesi

44 Installazione, per sostituzione di caldaia a gasolio, di una a cippato con potenza di 150 kwt, per una struttura alberghiera nella località di Belluno.

45 Caratteristiche intervento Investimento complessivo Potenza installata 150 kwt Volume riscaldato m3 Consumo annuo di cippato 120 t/a Gasolio sostituito l/a

46 Risparmio sul combustibile Tipo Costo Consumo annuo Costo annuo Gasolio 1,4 /l l /a Cippato 110 /t 120 t /a Zona climatica hr [h/a] A 600 B 850 C D E F Risparmio annuo /a Coefficienti di riferimento Coef. premiante riferito alle emissioni Ce 1 Coef. di valorizzazione dell energia termica prodotta Ci 0,020 ( /kwht)

47 IaTOT = Pn hr Ci Ce = = 150 kw h/a 0,020 /kwh 1 = t t = /a Tipologia di intervento Costo intervento complessivo Zona climatica Pn I totale Risparmio annuo combustibile Caldaia biomassa F 150 kwt /a in sintesi

48 Installazione, per sostituzione di caldaia a gasolio, di una a cippato con potenza di 30 kwt, per una struttura alberghiera nella località di Belluno.

49 Caratteristiche intervento Investimento complessivo Potenza installata 30 kwt Volume riscaldato m3 Consumo annuo di cippato 24 t/a Gasolio sostituito l/a Coefficienti di riferimento Coef. premiante riferito alle emissioni Ce 1 Coef. di valorizzazione dell energia termica prodotta Ci 0,045 ( /kwht) Zona climatica hr [h/a] F Risparmio sul combustibile Tipo Costo Consumo annuo Costo annuo Gasolio 1,4 /l l /a Cippato 110 /t 24 t /a Risparmio annuo /a

50 IaTOT = Pn hr Ci Ce = = 30 kw h/a 0,045 /kwh 1 = t t = /a Tipologia di intervento Costo intervento complessivo Zona climatica Pn I totale Risparmio annuo combustibile Caldaia biomassa F 30 kwt /a in sintesi

51 Installazione per sostituzione di caldaia a gasolio con una a cippato con potenza di 400 kwt, per una serra nella località di Pistoia. Gerbera fuori suolo in serra

52 Caratteristiche intervento Investimento complessivo Potenza installata 400 kwt Superficie riscaldata m2 Consumo annuo di cippato 390 t/a Gasolio sostituito l/a

53 Risparmio sul combustibile Tipo Costo Consumo annuo Costo annuo Gasolio per serre 1 /l l /a Cippato 110 /t Risparmio annuo /a 390 t /a Coefficienti di riferimento Ce 1 Ci 0,020 ( /kwht) Zona climatica hr [h/a] A 600 B 850 C D E F 1.800

54 IaTOT = Pn hr Ci Ce = = 400 kw 1400 h/a 0,020 /kwh 1 = t t = /a Tipologia di intervento Costo intervento complessivo Zona climatica Pn I totale Risparmio annuo combustibile Caldaia biomassa D 400 kwt /a in sintesi

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56 Stufe e termocamini < 35 kwt Fascia fino a 2 anni 5 kwt 10 kwt 15 kwt 24 kwt Ce Ce Ce Ce 1 1,2 1,5 1 1,2 1,5 1 1,2 1,5 1 1,2 1,5 B C D E F

57 Caldaie < 35 kwt Fascia fino a 2 anni 20 kwt 35 kwt Ce Ce 1 1,2 1,5 1 1,2 1,5 B C D E F

58 35 kw < Caldaia 500 kw fino a 5 anni F a s c i a 50 kw 150 kw 400 kw 500 kw Ce Ce Ce Ce 1 1,2 1,5 1 1,2 1,5 1 1,2 1,5 1 1,2 1,5 B C D E F

59 500 kwt < Caldaia 1000 kwt Fascia fino a 5 anni 550 kwt 750 kwt 1000 kwt Ce Ce Ce 1 1,2 1,5 1 1,2 1,5 1 1,2 1,5 B C D E F

60 Caldaia a biomassa Ai fini dell incentivo per potenze non superiori a 555 kwt non conviene installare potenze superiori ai 500 kwt La discontinuità è dovuta alla modificazione del coefficiente di valorizzazione dell energia termica Ci da 0,02 ( / kwht) a 0,018 ( / kwht)

61 Caldaia a biomassa P [kwt] Ce = 1 Ce = 1,2 Ce = 1,5 Ci = 0,02 /kwht Ci = 0,018 /kwht , , , ,

62 Vantaggi Incentivo economico (in funzione del tipo e potenza dell impianto) per l intervento di sostituzione del generatore di calore

63 Vantaggi Risparmio nel consumo di combustibile (passaggio da fonti fossili più costose a fonti più economiche)

64 Vantaggi Minore impatto ambientale (passaggio da fonti fossili a fonti rinnovabili)

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66 Conclusioni Il Conto termico può rappresentare un utile incentivo per la conversione degli attuali impianti, soprattutto per gli edifici della P.A. ed agricoli Il vantaggio è duplice: - Incentivo (20-30% costo dell impianto) - Minor costo del combustibile Benefici in termini ambientali Tra gli aspetti etici ed economici, la promozione della fonte energetica più sicura e a buon mercato IL RISPARMIO ENERGETICO

67 L illuminazione notturna del Naturalmente falso L illuminazione notturna delnostro nostropianeta pianetavista vistadal dalsatellite satellite Naturalmenteun un falso

68 Grazie per la cortese attenzione Prof. Ing. Danilo Monarca