IMPIANTI TERMICI BIOMASSE LEGNOSE
Sede operativa e staff fondata nel 2001 9 persone a tempo pieno 3 referenti territoriali Campus Agripolis Università degli Studi di Padova www.aiel.cia.it
Associazione di filiera Associazione di filiera (500 imprese). dal bosco al camino Produzione/distribuzione biocombustibili agroforestali Tecnologie uso energetico combustione e gassificazione
SOMMARIO Biocombustibili legnosi: inquadramento normativo, caratteristiche qualitative ed energetiche Quota rinnovabile in riferimento alle norme vigenti e considerazioni Processo di combustione: fasi e principi costruttivi dei generatori per una combustione efficiente
9.1 Mha di foreste (2012) 33.6% public, 66.4% private Foreste alpino-montano-collinare (95%, bassa accessibilità) Incremento annuo (2012): 32,5 Mm 3 Prelievi (2011): 7,74 Mm 3 24% dell incr. 65% legno da energia 35% legno da industria (Fonte: N. Andrighetto, D. Pettenella, 2014; Eurostat, 2013, AIEL 2013)
Superficie forestale in forte aumento: 5.5 M ha nel 1950 10.4 M ha nel 2000 (2-3 M in conversione naturale) Copertura forestale in IT 2000-2010: +10% (EU av. +2%, 178 Mha ca. 42% of EU land) Prelievi in IT 2000-2012: -14% (2000) 9 Mm 3 (2012) 7.74 Mm 3 Prelievi/ha foresta: 2000-2011: -23% IT(2000) 0.93 m 3 /ha (2011) 0.71 m 3 /ha (EU average 2.4 m 3 /ha; AT and DE > 4 m 3 /ha) Prelievi/incremento in IT: 2000 31% 2011 24% (EU mediae 56%, AT >70%, DE >50%)
Benefici della gestione del bosco vs abbandono Fonte: prof. Hubert Hasenauer, direttore del Dipartimento Forestale e Scienze del Suolo dell Università di Risorse Naturali e Scienze della Vita di Vienna (Universität für Bodenkultur www.boku.ac.at). La gestione forestale sostenibile genera un risparmio di CO 2 10 volte maggiore dell abbandono dei boschi Un ettaro di bosco gestito genera in 300 anni un risparmio di CO 2 10 volte maggiore del risparmio conseguibile da una foresta abbandonata grazie al suo uso come materiale da costruzione e biocombustibile
BIOMASSE DA POTATURE AGRICOLE Italia 2M t/a 10.000 GWhp
Biomasse legnose: cosa sono? LEGNO vergine, naturale LEGNA DA ARDERE CIPPATO PELLET
Qualità dei biocombustibili: legna, cippato, pellet Conformità e/o certificazione dei biocombustibili UNI EN 14961:2010 UNI EN ISO 17225:2014 LEGNA conforme alle classi A1, A2, B (Attestazione Conformità) CIPPATO conforme alle classi A1, A2, B1 (Attestazione Conformità) PELLET conforme alle classi A1, A2; B; I1; I2 (Certificazione)
Raccomandazioni per il corretto uso della legna
Raccomandazioni per il corretto uso della legna Stagionarla correttamente 1-2 stagioni M < 20% circonferenza 20 cm 9 cm Ø
Campo di applicazione: solo biocombustibili ISO 17225-2-3-4 Pellet ISO 17225-2 Classi A1, A2, B Bricchette ISO 17225-3 Cippato ISO 17225-4
Campo di applicazione: cippato ISO 17225-4 Cippato ISO 17225-4 Classi A1, A2, B1
Campo di applicazione: cippato ISO 17225-4 Cippato ISO 17225-4 Classi A1, A2, B1
Campo di applicazione: cippato ISO 17225-4 P16S Ø mm P45S grossolana 6% 100.0 63.0 grossolana 10% Inceppamento alimentazione 45.0 principale >60% 16.0 8.0 principale >60% 3.15 fine 15% 0 fine 10% Combustione Sicurezza VTT, 2009 http://p29596.typo3server.info/modificato
Ciclo produttivo del cippato e qualità Materia prima Contenuto ceneri Ramaglie di latifoglie o conifere Sulla sostanza secca Scarti di legno vergine di segheria Qualità Stanghe o trochi Sulla sostanza secca Ciclo produttivo Classi di qualità secondo la norma ISO 17225-4 Cippatura sul fresco Cippatura sul secco Cippatura sul secco e conservazione sotto copertura Essiccazione forzata Contenuto idrico (%) 36-50% 25-35% < 25% < 10% Pezzatura prevalente (mm) Potere calorifico (MWh/ton) Valore economico ( /ton) 45-63 <3,1 45-55 16-31-45 3,1-3,6 75-90 16-31-45 220-300 300-370 370-450 > 450 Valter Litri di Francescato gasolio/ton dir.tec. AIEL Ravenna - 21.09.2017 > 3,6 100-120 16-31-45 > 4,5 130-160
GPPB wood mobilisation Sviluppo del mercato Professionalizzazione (formazione e marketing) Qualità biocombustibili LabABC Piattaforme Biomasse e contracting (progetti fattibilità) Monitoraggio del mercato e dei prezzi (Rubrica M&P)
GPPB cippato conforme a A1, A2 e B1 100 imprese da 17 regioni 80% imprese forestale 20% agricole + ind. legno
http://energiadallegno.it/webapp/#/home
Piattaforme e qualità
Piattaforme e potature agricole
Gruppo ENplus di AIEL 50 Produttori-distributori-autobotti
Campo di applicazione: solo Pellet ENplus ISO 17225-2 Pellet ISO 17225-2 Classi A1, A2, B
Prevenzione contro il pericolo di esplosione (cfr. Propellet AT) Il pellet ENplus (ISO 17225-2) NON è segatura!! F 1% In casi eccezionali forma atmosfera esplosiva classificabile come Zona 22 (cfr. Allegato 1 della Direttiva ATEX 99/92/EC). Rispettando TUTTE le prescrizioni e i requisiti della LGTA (pellet ENplus, autobotte ENplus, depositi, manutenzione) fino a una capacità di 100 t: 1. Il pericolo di esplosione può essere con sicurezza evitato 2. NON sono necessarie ulteriori misure costruttive di protezione contro le esplosioni
Autobotti certificate Enplus (cfr. Handbook ENplus) AUTOBOTTE ENPLUS SIGNIFICA Verifica ispettori ENplus Pellet ENplus Dotazioni tecniche idonee Mezzo dedicato Conducente qualificato (corso ENplus) Schema certificazione: obbligo prelievo campione e check-list SE L AUTOBOTTE NON È CERTIFICATA IL PELLET PERDE LA CERTIFICAZIONE ENPLUS!
Operatore professionale: controlla deposito, spegne caldaia, rilascia documentazione
Operatore professionale: 2 condotte carico, spiega al cliente, inizia lo scarico
Il sito ENplus è il riferimento univoco www.enplus-pellets.it
12 autobotti ENplus aggiornamento al 01.10.2015
DETERMINAZIONE PC M AL VARIARE DEL CONTENUTO IDRICO M (PC 0 = 18,5 MJ/KG) 18,5 MJ/kg Contenuto idrico pc M pc x(100 M) 2,44xM 0 100 MJ/kg 1 MJ = 0,278 kwh Valore in kwh = Valore in MJ x 0,278
VARIAZIONE DEL pc (con pc 0 = 5,14 kwh/kg) In funzione del CONTENUTO IDRICO (M) 2,6 cippato Fresco
EQUIVALENZE ENERGETICHE 1 l gasolio = 10 kwh = 1 m 3 metano 1 l GPL = 6,82 kwh 1 litro gasolio = 3 kg cippato/legna (M30) 1litro GPL = 2 kg cippato (M30) 1 litro gasolio = 2 kg pellet 1 litro GPL = 1,5 kg pellet
Consumi energetici ed emissioni di CO 2
Decreti attuativi della Legge 90/2013, Dir. 2010/31/UE Prestaz. Energ. degli edifici DM Requisiti Minimi 26.06.2015 Allegati 1 Tabella 1 Per il calcolo dell'energia primaria totale (Ep) e di quella non rinnovabile, ai fini della verifica dei requisiti minimi, assegnato alle biomasse un fattore di conversione in EP rinnovabile (Fp,ren) di 0,8 - ovvero un fattore di EP non rinnovabile del 20%. Questo rappresenta un vantaggio per le caldaie a biomasse nel calcolo della classe energetica dell'edificio.
DELIBERAZIONE DELLA GIUNTA REGIONALE 20 LUGLIO 2015, N. 967 Approvazione dell'atto di coordinamento tecnico regionale per la determinazione dei requisiti minimi di prestazione energetica degli edifici
DELIBERAZIONE DELLA GIUNTA REGIONALE 20 LUGLIO 2015, N. 967 Approvazione dell'atto di coordinamento tecnico regionale per la determinazione dei requisiti minimi di prestazione energetica degli edifici B.7.3 Condizioni applicative [.] 7. I piani di qualità dell aria previsti dalla vigente normativa possono prevedere che le disposizioni di cui ai punti B.7.1 e B.7.2 siano soddisfatte, in tutto o in parte, ricorrendo ad impieghi delle fonti rinnovabili diversi dalla combustione delle biomasse, qualora ciò risulti necessario per assicurare il processo di raggiungimento e mantenimento dei valori di qualità dell aria relativi a materiale particolato (PM10 e PM 2,5) e ad idrocarburi policiclici aromatici (IPA).
Aree di superamento e a rischio di superamento: colori rosso, arancio
Il guadagno di Classe energetica dell edificio APE Casa 2 piani 220 mq Caldaia a GPL 24 kw Ep: 32,9 MWh GPL: 4.825 litri anno Spesa: 4.583 /a 80% dell Ep prodotta con il legno è rinnovabile! Casa 2 piani 220 mq Caldaia a pellet 25 kw Ep: 32,9 MWh Pellet: 7 tonnellate/anno Spesa: 1.974 /a Risparmio vs GPL: 2.676 /a Investimento: 18.700 Ammort. Sempl.: 7 anni
SOMMARIO Stato dell arte dei moderni apparecchi domestici e delle caldaie Cenni sulle unità di misura Combustione delle biomasse solide: processo combustione Requisiti tecnico-costruttivi e illustrazione dei moderni Prestazioni tecnico-ambientali di apparecchi e caldaie Rendimento termico e sua evoluzione I fattori di emissione di apparecchi e caldaie, formule di conversione Misure primarie, secondarie e non tecnologiche per la mitigazione dei fattori di emissione Le certificazioni fornite dai costruttori: cosa sono e come si interpretano
Combustione «completa» e regola 3T: Tempi permanenza, Temperatura, Turbolenza Riscaldamento ed essiccazione (100 C) Decomposizione pirolitica (150-500 C) Gassificazione del legno (250-500 C) Ossidazione dei gas combustibili (700-1400 C)
Processo di combustione «completo»
Moderne caldaie manuali a legna Con 20-40 kw Vano di carico 30-50 kg legna - Modulazione 50% di Pn Dispositivi sicurezza - Controllo porta vano di carico - Valvola di scarico termico
Caldaie automatiche focolare fisso, cippato/pellet
Fasi della combustione in una caldaia automatica e regola 3T Trasferimento calore allo scambiatore Ossidazione dei gas combustibili (700-1400 C) Gassificazione del legno (250-500 C) Decomposizione pirolitica (150-500 C) Riscaldamento ed essiccazione (100 C) Dispositivo accensione automatica
Regolazione di potenza e combustione nelle moderne caldaie
Caldaie automatiche
Requisiti di una moderna caldaia automatica (cippato/pellet) Certificazione UNI EN 303-05:2012 (< 500 kw) Potenza e combustione regolabili Modulazione potenza 30-100% Rendimento η k > 90% Bassi livelli di emissione (classe 5)
Prestazioni tecnico-ambientali: EN 303-5:2012
Classi di prestazione UNI EN 303-5:2012
Grazie per l attenzione e arrivederci a: Valter Francescato AIEL Associazione Italiana Energie Agroforestali francescato.aiel@cia.it www.aiel.cia.it www.energiadallegno.it 24 26 Marzo 2017, AREZZO www.italialegnoenergia.it