Sistemi ad Energia Geotermica GEON. Elco Italia Spa
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1 Ing. Mario Maistrello Dipartimento ABC Politecnico di Milano Sistemi ad Energia Geotermica GEON Elco Italia Spa «Impianti geotermici a bassa entalpia, integrazione e sfruttamento delle risorse disponibili a scambiatori multipli» 1
2 La geotermia Esempi di applicazione 2
3 Impianto da 20 kw Geotermia Idrotermico Aria JRM Caldaia condensazione Costo investimento ( ) Prezzo energia elettrica 0,15 0,15 0,15 0,15 0,66 ( /Nm3) Fabbisogno energetico kwh(t) COP medio stagionale 4 4,5 2,7 4,2 0,9 Consumo energia elettrica kwh , , ,81 0 Costo manutenzione annuale ( ) Costo annuale riscaldamento ( ) , , , ,55556 Costo annuale raffrescamento ( ) 937,5 833, , , ,88889(Split) Costo annuale riscaldamento + raffrescamento ( ) 2437,5 2566, , , ,44444 Ritorno semplice (anni) 7,6 6,2 6,2 4,0 N/A 2013 LEADING SUSTAINABLE GROWTH 3
4 Impianto da 100 kw Geotermia Idrotermico Aria JRM Caldaia condensazione Costo investimento ( ) Prezzo energia elettrica 0,15 0,15 0,15 0,15 0,66 ( /Nm3) Fabbisogno energetico kwh(t) COP medio stagionale 4 4,5 2,7 4,2 0,9 efficienza Consumo energia elettrica kwh , , ,05 0 Costo manutenzione annuale ( ) Costo annuale riscaldamento( ) , , , ,7778 Costo annuale raffrescamento ( ) , , , ,22222(Split) Costo annuale riscaldamento + raffrescamento ( ) , , Ritorno semplice (anni) 8,6 4,8 2,5 4,1 N/A 2013 LEADING SUSTAINABLE GROWTH 4
5 Impianto da 800 kw Geotermia Idrotermico Aria JRM Caldaia condensazione Costo investimento ( ) Prezzo energia elettrica 0,15 0,15 0,15 0,15 0,66 ( /Nm3) Fabbisogno energetico kwh(t) COP medio stagionale 4 4,5 2,7 4,2 0,9 efficienza Consumo energia elettrica kwh , , ,4 0 Costo manutenzione annuale ( ) Costo annuale riscaldamento ( ) , , , ,22 2 Costo annuale raffrescamento ( ) , , , ,777 8(Split) Costo annuale riscaldamento + raffrescamento ( ) , , Ritorno semplice (anni) 15,1 5,8 6,1 9,9 N/A 2013 LEADING SUSTAINABLE GROWTH 5
6 Soluzione Quindi per ottenere delle buone prestazioni ed un ottimo ritorno dell investimento a volte conviene ricorre a soluzioni non convenzionali Il punto di partenza è sempre un dimensionamento ottimale dei fabbisogni e delle potenze in gioco Il dimensionamento di un sistema geotermico deve considerare anche il fabbisogno del dissipatore 2013 LEADING SUSTAINABLE GROWTH 6
7 Impianto presistente area (MI) Caso base: caldaia tradizionale con aggiunto sistema geotermico a pompa di calore Caldaia pre-esistente con impianto funzionante a 70 C a radiatori Integrazione con pompa di calore a 50 C 2013 LEADING SUSTAINABLE GROWTH 7
8 2013 Impianto presistente area (MI) Fabbisogno termico a -5 C garantito dalla caldaia In un impianto a radiatori, alimentato a 55 C, la prestazione garantita, secondo Equazione caratteristica dal modello Φ = K m T n (riferimento EN 442). Pertanto in un impianto a radiatori in alluminio, la potenza dell impianto è circa il 62% di quanto ottenibile a 70 C. Significa garantire la prestazio ne equivalente sino ad una T esterna di 4,5 C con un T interna di 20 C Su base annuale, la situazione climatica di Milano è la seguente LEADING SUSTAINABLE GROWTH 8
9 Impianto pre-esistente area (MI) Da questi dati ricavati per Milano, si verifica come la T media mensile non scende mai sotto i 4,5 C nell arco dell anno con l eccezione del mese di gennaio e di dicembre In questi due casi, la caldaia deve fornire la differenza tra il valore medio mensile rilevato e la massima potenza erogabile dalla pompa di calore. Simulazioni effettuate in regime dinamico (DOE2 o equivalente) consentono di assumere cautelativamente al 90% il grado di copertura complessivo con una pompa di calore geotermica o idrotermica abbinata ad una sistema tradizionale esistente LEADING SUSTAINABLE GROWTH 9
10 Impianto pre-esistente area (MI) A lato un esempio di quanto sopra esposto: I parametri utilizzati sono Potenza caldaia potenza PdC 100 kw 62 kw Costo energia elettrica 0,15 /kwh Costo metano 0,6 /Nm3 COP medio pompa di calore 4,5 Gradi giorno 2404 Fabbisogno annuale normalizzato kwh Da PDC kwh Da caldaia kwh Costo 8369,4 Costo con solo caldaia Risparmio annuo 6060,6 Investimento presunto per PDC 60 kw RSI 7,4 anni LEADING SUSTAINABLE GROWTH 10
11 Scambiatore sotto fondazione 11
12 Scambiatore sotto fondazione 12
13 Scambiatore sotto fondazione 13
14 Scambiatore sotto fondazione 14
15 Scambiatore sotto fondazione 15
16 Scambiatore in box esistenti 16
17 Scambiatore in box esistenti 17
18 Scambiatore in box esistenti 18
19 Scambiatore integrativo in elementi architettonici 19
20 Impianti ad uso discontinuo 2013 LEADING SUSTAINABLE GROWTH 20
21 Grazie per l attenzione! 2013 LEADING SUSTAINABLE GROWTH 21
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