CONVEGNO GEOFLUID CARLO PIEMONTE Università degli Studi di Brescia APPLICAZIONI E POTENZIALITA DI SVILUPPO DELLE POMPE DI CALORE GEOTERMICHE PIACENZA 4 ottobre 2008
POSSIBILI SORGENTI FREDDE PER POMPE DI CALORE CORSI D ACQUA SUPERFICIALI (FIUMI, ROGGE, ETC.) LAGHI E BACINI IDRICI ACQUA DI MARE ACQUA DI FALDA ACQUE GEOTERMICHE ACQUA DI CIRCUITI DI TORRE DI RAFFREDDAMENTO ACQUA IN USCITA DA IMPIANTI DI DEPURAZIONE ACQUA DI CIRCUITO LAVAGGIO FUMI DI FORNI INCENERITORI ACQUA DI CIRCUITI DI RAFFREDDAMENTO DI CENTRALI ELETTRICHE (COGENERATIVE E NON)
VANTAGGI DI UTILIZZO DI RISORSE SUPERFICIALI LE RISORSE SUPERFICIALI SONO FACILMENTE ACCERTABILI ASSENZA O COMUNQUE RIDUZIONE DEL RISCHIO MINERARIO MINORI COSTI DI INVESTIMENTO PER L APPROVVIGIONAMENTO ASSENZA DI RISCHIO DI DEPRIMERE CON L EMUNGIMENTO ALTRE ATTIVITÀ (AD ESEMPIO, ATTIVITÀ TERMALI) CHIMISMO IN GENERE MENO PROBLEMATICO PROCEDURE AUTORIZZATIVE PIÙ SEMPLICI POSSIBILITÀ DI COMPENSARE IL MINOR SALTO TERMICO RECUPERABILE DALLA SORGENTE FREDDA CON UNA MAGGIORE DISPONIBILITÀ DI PORTATA
MOTIVAZIONI PER UN PREVEDIBILE SVILUPPO DI SISTEMI DI TELERISCALDAMENTO GEOTERMICI AMPIA DISPONIBILITÀ SUL TERRITORIO NAZIONALE DI RISORSE GEOTERMICHE TENDENZA A UN CONSISTENTE SVILUPPO DEL TELERISCALDAMENTO PER LA NECESSITÀ DI FIDELIZZAZIONE DEL CLIENTE FINALE DISPONIBILITÀ DI POMPE DI CALORE CHE POSSONO EROGARE ACQUA CALDA ALLA TEMPERATURA DI 90 C TREND DI CRESCITA DEL PREZZO DELL ENERGIA ELETTRICA INFERIORE A QUELLO DEI COMBUSTIBILI FOSSILI CONTRIBUTO A FONDO PERDUTO (CREDITO D IMPOSTA) PER SISTEMI DI TELERISCALDAMENTO GEOTERMICI PARI A 0,0258 EURO/kWht IN CONTO ESERCIZIO E 20,66 EURO/kWt IN CONTO CAPITALE
FLUIDI DI LAVORO PER CICLI A POMPA DI CALORE R 134 a R 245 fa (per applicazioni particolari)
Potenza termica (kw) CAMPI DI APPLICAZIONE DEI DIVERSI TIPI DI COMPRESSORE PER POMPE DI CALORE (per fluido refrigerante R134a) 100000 Compressori centrifughi Compressori a vite Compressori a pistoni 10000 1000 100
TEMPERATURA MASSIMA ( C) COMPRESSORE A PISTONI COMPRESSORE A VITE TEMPERATURE MASSIME OTTENIBILI PER L ACQUA CALDA CON CICLI A POMPA DI CALORE BISTADIO 100 90 80 70 COMPRESSORE CENTRIFUGO 60 COMPRESSORE CENTRIFUGO 50 40 COMPRESSORE A VITE O CENTRIFUGO 30 20 10 0 1.000 2.000 5.000 6.000 9000 10.000 15.000 20.000 POTENZA TERMICA (kw)
NUMERO STADI DELLA POMPA DI CALORE UNO PER SALTO TERMICO MAX DI 40 C TRA CONDENSATORE ED EVAPORATORE DUE PER SALTO TERMICO FINO A 85 C TRA CONDENSATORE ED EVAPORATORE
VALORI INDICATIVI DI COP (COEFFICIENTE DI PRESTAZIONE) PER POMPE DI CALORE CON COMPRESSORE CENTRIFUGO TEMPERATURA SCARICO SORGENTE FREDDA TEMPERATURA USCITA ACQUA CALDA COP 8 C 80 C 2,9-3 8 C 90 C 2,65-2,8
POMPE DI CALORE CENTRIFUGHE BISTADIO DI GRANDE POTENZA Teleriscaldamento AEM Milano di Famagosta e Canavese, Italia In funzione solo durante il periodo di riscaldamento Numero di unità 1xFamagosta 1xCanavese Refrigerante R134a Sorgente di calore Acqua di falda Dati tecnici Singola unità Potenza frigorifera 11 800 kw Temp. in/out acqua fredda 15.0 / 7.6 C Portata acqua fredda 1 150 m3/h Temp. in/out acqua telerisc. 65.0 / 90.0 C Portata acqua telerisc. 546 m 3 /h Potenza ele. compressore 5 768 kw Potenza termica 15 500 kw COP 2.68 Il primo impianto è montato ed entrerà in funzione nei prossimi mesi
UNITA PACKAGE CENTRIFUGHE Teleriscaldamento per Vaertan, Stoccolma Numero di unità 6 Refrigerante Potenza termica totale R134a / R22 180 000 kw Temp. in/out acqua telerisc. 50 / 80 C Sorgente di calore Temp. in/out sorgente calore Acqua di mare, diretta 3.5 / 1.7 C Värtan 6 unità in funzione con successo dal 1985 Serbatoio di accumulo acqua calda
POMPE DI CALORE DI GRANDE POTENZA COMBINATE CON PRODUZIONE FRIGORIFERA Centrale di teleriscaldamento/teleraffreddamento Katri Vala, Helsinki, Finlandia IL PIU GRANDE IMPIANTO AL MONDO PER LA PRODUZIONE COMBINATA DI ENERGIA TERMICA E FRIGORIFERA
POMPE DI CALORE DI GRANDE POTENZA COMBINATE CON PRODUZIONE FRIGORIFERA Teleriscaldamento/teleraffreddamento Katri Vala, Helsinki, Finlandia Progetto Pronta per la coibentazione
POMPE DI CALORE DI GRANDE POTENZA COMBINATE CON PRODUZIONE FRIGORIFERA Centrale di teleriscaldamento/teleraffreddamento Katri Vala, Helsinki, Finlandia Estate Numero di unità 5 Refrigerante R134a Sorgente fredda Acqua teleraff. Potenza frigorifera 60 000 kw Temp.in/out acqua fredda 20.0 / 4.0 C Portata acqua fredda 3 225 m3/h Temp.in/out acqua telerisc.45.0 / 88.0 C Portata acqua telerisc. 1850 m 3 /h Potenza ele. compresore 30 565 kw Potenza termica 90 565 kw COP 2.96 Inverno 5 R134a Acq. fognatura, indiretta 60 000 kw 10.0 / 4.0 C 8 600 m3/h 50.0 / 62.0 C 6 105 m 3 /h 23 850 kw 83 850 kw 3.51 5 unità in funzione con successo dal 2006
SISTEMA INTEGRATO POMPA DI CALORE + MOTORE A GAS RECUPERO TERMICO DAL MOTORE ENERGIA TERMICA ENTRANTE ENERGIA ELETTRICA 43 120 ENERGIA TERMICA UTILE 163 100 40 80 SORGENTE FREDDA GRATUITA
POMPA DI CALORE CON SEMPLICE AZIONAMENTO ELETTRICO 1 kwhe 3 kwht 10 cent /kwhe 3,3 cent /kwht COP = 3 SISTEMA INTEGRATO POMPA DI CALORE + MOTORE A GAS 1 mc METANO (9,6 kwht/mc) 0,3 /mc EQUIVALENTE A 3,13 cent /kwht 15,65 kwht 1,92 cent /kwht CALDAIA 1 mc METANO (9,6 kwht/mc) USO INDUSTRIALE 0,32 /mc USO CIVILE 0,55 /mc USO INDUSTRIALE 3,92 cent /kwht USO CIVILE 6,7 cent /kwht 8,16 kwht
POMPE DI CALORE CON SORGENTE FREDDA COSTITUITA DA ACQUA DI FALDA CASO A B C Taglia piccola media grande Fluido lavoro Potenzialità termica (kw) 3.000 R134a 8.950 20.000 COP 2,95 2,75 2,68 Sorgente fredda Fluido Portata (m3/h) 341 acqua di falda 688 1.363 Temperatura ingresso ( C) 13 13 14 Temperatura uscita ( C) 8 6 6 Sorgente calda Fluido acqua teleriscaldamento Portata (m3/h) 143 262 882 Temperatura ingresso ( C) 60 60 70 Temperatura uscita ( C) 78 90 90
POMPE DI CALORE CON SORGENTE FREDDA COSTITUITA DA ACQUA CIRCUITO RAFFREDDAMENTO MOTORI PRIMI CASO A B C Taglia piccola media grande Fluido lavoro Potenzialità termica (kw) 939 R245fa 1.742 3.477 COP 3,76 5,25 6,09 Sorgente fredda Fluido acqua circuito raffreddamento Portata (m3/h) 122 303 444 Temperatura ingresso ( C) 40 47,2 47 Temperatura uscita ( C) 35 43 40,9 Sorgente calda Fluido acqua teleriscaldamento Portata (m3/h) 41 117,6 793 Temperatura ingresso ( C) 58 65 65,1 Temperatura uscita ( C) 78 78 69
POMPE DI CALORE PER PRODUZIONE DI ACQUA SURRISCALDATA Fluido lavoro R245fa Potenzialità termica (kw) 4.700 COP 2,55 Sorgente fredda Fluido acqua geotermica calda Portata (m3/h) 133 Temperatura ingresso ( C) 90 Temperatura uscita ( C) 70 Sorgente calda Fluido acqua surriscaldata utenza Portata (m3/h) 424 Temperatura ingresso ( C) 124 Temperatura uscita ( C) 134
Grazie per l attenzione!