RATIONAL ENERGY SOLUTIONS IL RECUPERO DELL ENERGIA DISPERSA Strategie, procedure, esperienze
IL GRUPPO SBS Una realtà industriale leader per tecnologie e competenze 100 milioni di fatturato, 240 addetti, 13.000 metri quadrati di stabilimenti, 8 aziende ad alta specializzazione ingegneristica. Tutto in Italia, per esportare tecnologia nel mondo. Elettronica Integrazione Domotica Automazione Elettronica industriale Assistenza Energia Integrazione
RENOVIS UN PARTNER TECNOLOGICO QUALIFICATO Renovis S.r.l. è una ESCo (Energy Service Company) certificata UNI CEI 11352 che progetta, installa e gestisce impianti per l efficientamento energetico in ambito industriale. Le tecnologie di energy efficiency Renovis hanno già prodotto: - 7.487,55 tonnellate di CO 2, - 13.949.890 kwh termici, - 7.834.432 kwh elettrici, - 2.664,61 Tonnellate Equivalenti di Petrolio. Renovis permette di trasformare l energia dispersa dai processi produttivi in nuova energia primaria per ottenere risparmi sui costi del combustibile con enormi vantaggi economici e ambientali. X Solo una parte di energia viene utilizzata per riscaldare l acqua o l aria che alimenta il processo; una parte consistente viene invece dispersa. Renovis lavora per recuperare questa energia e reimmetterla nel ciclo produttivo, evitando ulteriori consumi e generando risparmio.
RENOVIS SERVIZI PER L EFFICIENZA ENERGETICA I servizi offerti da Renovis S.r.l. riguardano ogni necessità e opportunità di risparmio energetico: dal monitoraggio delle performance di impianti di produzione agli interventi impiantistici più complessi ed efficaci. Renovis S.r.l. implementa soluzioni personalizzate per differenti tipologie di utilizzatori e impianti. Renovis S.r.l. realizza Audit Energetici finalizzati alla raccolta dei dati riguardanti gli impianti installati ed i relativi consumi. Attraverso questa indagine preliminare ed il conseguente studio dell analisi dei dati raccolti il cliente può disporre di una visione completa riguardante l utilizzo dell energia. In base ai risultati dell indagine energetica, Renovis S.r.l. proporrà delle possibili soluzioni attraverso le quali ottenere risparmi energetici e benefici economici.
LA DIAGNOSI ENERGETICA IL QUADRO NORMATIVO E OPERATIVO Il Decreto Legislativo 102/2014 stabilisce un quadro di misure per la promozione ed il miglioramento dell efficienza energetica finalizzate al conseguimento degli obiettivi nazionali di risparmio energetico, disciplinando obblighi e responsabilità. La Diagnosi Energetica Aziendale è lo strumento obbligatorio individuato dal legislatore per studiare i profili di consumo energetico di un complesso industriale. Essa consente di individuare le cause di eventuali sprechi, studiare gli interventi migliorativi e valutarne la fattibilità tramite un analisi costi-benefici. Le fasi della Diagnosi Energetica operata da Renovis 1. Analisi documentale dei consumi 2. >> >> Ispezione dell azienda e rilievi tecnici 3. Prescrizione e rapporto finale
L ITER OPERATIVO PER TRASFORMARE LA DIAGNOSI ENERGETICA IN AZIONI CONCRETE Step 1 Outlook preliminare Step 2 Analisi sul campo Step 3 Solution delivery 1.1 Meeting con l azienda 2.1 Audit energetico on-site 3.1 Progetto della soluzione 1.2 Analisi delle richieste 2.2 Analisi applicazione e stima 3.2 Installazione e messa in opera 1.3 Studio preliminare 2.3 Proposta commerciale e tecnica 3.3 Follow-up e assistenza tecnica
ENERGY PERFORMANCE CONTRACT EPC: IL FINANZIAMENTO DEGLI INTERVENTI DI EFFICIENZA ENERGETICA Grazie alla formula Energy Performance Contract (EPC) il cliente non sostiene alcun investimento che è a completo carico di Renovis. Renovis verrà remunerata attraverso la ripartizione del beneficio economico generato dagli interventi di risparmio energetico realizzati, per la durata del periodo contrattuale.
TEE: VALORE REALE QUANDO L EFFICIENZA HA ANCHE UN VALORE DI MERCATO I Titoli di Efficienza Energetica (anche noti come Certificati Bianchi ) sono titoli di credito vendibili e monetizzabili il cui valore è quotato in un mercato riservato. Cose da sapere sui TEE: Sono emessi dal GSE in relazione alle TEP (Tonnellate Equivalenti di Petrolio) risparmiate in virtù dell efficientamento conseguito Un intervento di efficienza energetica può dare luogo all attribuzione di un incentivo proporzionale al risparmio conseguito Il valore di mercato dei TEE è variabile in funzione della quotazione raggiunta nel borsino di scambio
RATIONAL ENERGY SOLUTIONS CASE HISTORY Recupero di calore da forni per uso alimentare
CASO 1 OVERVIEW Recupero di calore da forni per uso alimentare La soluzione progettata sfrutta l entalpia contenuta nei fumi combusti intercettati dalle camere di cottura e bruciatori di tre forni per uso alimentare in funzione presso lo stabilimento, con lo scopo di produrre acqua surriscaldata a 130 C (utilizzata nel processo) e acqua diatermica a 70 C (utilizzata per il riscaldamento). È stato realizzato un unico impianto di recupero di calore a 2 stadi di scambio termico: RC1 riscalda 35.600 l/h di acqua surriscaldata da 115 a 130 C RC2 riscalda 28.000 l/h di acqua diatermica da 50 a 70 C Fumi caldi RC1 RC2 Recupero di 620 kwt Recupero di 650 kwt Acqua surriscaldata a 130 C Acqua diatermica a 70 C Condensato
CASO 1 IMPIANTO AERAULICO Recupero di calore da forni per uso alimentare Sono stati installati appositi ventilatori sui collettori di uscita dei forni industriali interessati dall intervento allo scopo di catturare i fumi residuali del processo industriale e convogliarli verso la torre di scambio termico.
CASO 1 IDRAULICA Recupero di calore da forni per uso alimentare Dai due stadi della torre di scambio partono le linee idrauliche che alimentano la centrale termica (RC1) e le unità di trattamento aria (RC2). Dallo stadio RC2 il condensato è inviato agli scrubbers tramite una terza linea idraulica. RC1 RC2 Condensato a trattamento Acqua surriscaldata a centrale termica P = 35.600 l/h DN = 125 mm Acqua diatermica a unità trattamento aria P = 28.000 l/h DN = 100 mm
CASO 1 MONITORAGGIO PERFORMANCE Recupero di calore da forni per uso alimentare I tecnici Renovis hanno predisposto un sistema di monitoraggio apposito che permette il controllo continuo dello stato di servizio e delle performance dell impianto di recupero calore, consentendo inoltre di storicizzare i dati che sono consultabili e scaricabili da remoto.
CASO 1 RISULTATI Recupero di calore da forni per uso alimentare Recupero di potenza in inverno Recupero di potenza in estate Risparmio totale di energia termica Riduzione dei consumi di metano 1.270 kw t in 2.800 h 620 kw t in 2.400 h 5.044.000 kwh t 578.560 Sm 3 / anno Risparmio effettivo sul combustibile Payback 186.194 18 mesi
RATIONAL ENERGY SOLUTIONS CASE HISTORY Recupero di calore da postcombustore presso una fonderia di alluminio Recupero di calore da postcombustore Sacal S.p.A. di Carisio
CASO 2 OVERVIEW Recupero di calore da postcombustore presso una fonderia di alluminio Un tamburo essiccatore ha il compito di pretrattare termicamente la tornitura e il rottame di alluminio allo scopo di privarla delle impurità e dei materiali non metallici che non devono essere introdotti nei forni fusori; pertanto all interno dell essiccatore due bruciatori innalzano la temperatura fino a circa 600 C. Ingresso tornitura Tamburo essiccatore Uscita tornitura trattata I fumi trattati, ancora ad alta temperatura, sono raffreddati a circa 550 C con un sistema di quenching. Post-combustore I fumi combusti in uscita dall essiccatore a circa 600 C vengono surriscaldati in un post-combustore a circa 850 C in modo tale da ossidare gran parte degli inquinanti Camino Scambiatore dissipativo fumi a circa 130 C Filtro Ventilatore
CASO 2 L INTERVENTO DI RENOVIS Recupero di calore da postcombustore presso una fonderia di alluminio Preriscaldare aria comburente bruciatori 255 kw 4.000 Nmc/h Nuovo Ventilatore Tamburo essiccatore Fornire calore al tamburo essiccatore 902 kw 13.000 Nmc/h 220 C Nuovo Camino Camino Nuovo scambiatore a recupero fumi a 130 C Ventilatore Nuovo Ventilatore 20 C Filtro
CASO 2 PRIMA E DOPO Recupero di calore da postcombustore presso una fonderia di alluminio Il vecchio scambiatore dissipativo Il nuovo scambiatore a recupero
CASO 2 RISULTATI Recupero di calore da postcombustore presso una fonderia di alluminio Recupero di potenza Risparmio totale di energia termica Riduzione dei consumi di metano 1.157 kw t in 6.700 h 8.527.090 kwh t 889.165 Sm 3 / anno Risparmio sul combustibile Payback 304.000 12 mesi
RATIONAL ENERGY SOLUTIONS CASE HISTORY Recupero di calore da postcombustore Sacal S.p.A. di Carisio Recupero di calore da rameuse per finissaggio tessile
CASO 3 L INTERVENTO Recupero di calore da rameuse per finissaggio tessile L intervento realizzato consiste nel riutilizzo del calore contenuto nei fumi in uscita da una rameuse al fine di preriscaldare acqua di processo destinata alla fase di finissaggio bagnato. Prima dell intervento l acqua era prelevata direttamente dall acquedotto e riscaldata per mezzo di calore prodotto onerosamente. Grazie alla soluzione Renovis è ora possibile soddisfare il fabbisogno di acqua calda per i processi di finissaggio bagnato usufruendo di una fonte di calore non onerosa e generando un notevole risparmio sul consumo di gas naturale.
CASO 3 LA TECNOLOGIA Recupero di calore da rameuse per finissaggio tessile LINEE ACQUA FINISSAGGIO BAGNATO TORRE DI SCAMBIO I fumi in uscita dalla rameuse e dalla centrale termica sono convogliati verso uno stadio di scambio termico aria / acqua di nuova realizzazione denominato RC1. I fumi subiscono un raffreddamento da circa 120 C fino a circa 20 C. Al contempo allo stadio secondario dello scambiatore l acqua di processo destinata al finissaggio dei tessuti sarà riscaldata da circa 15 C (acqua di pozzo) fino a circa 43 C.
CASO 3 RISULTATI Recupero di calore da rameuse per finissaggio tessile Recupero di potenza Risparmio totale di energia termica Riduzione dei consumi di metano 400 kw t in 3.300 h 1.452.000 kwh t 151.408 Sm 3 / anno Risparmio sul combustibile Payback 51.500 18 mesi
RATIONAL ENERGY SOLUTIONS CASE HISTORY Recupero di calore da generatore di vapore
CASO 4 L INTERVENTO Recupero di calore da generatore di vapore L intervento realizzato consiste nel riutilizzo del calore contenuto nei fumi in uscita da un generatore di vapore al fine di preriscaldare l acqua di alimento in ingresso al generatore stesso e di scaldare acqua di processo a 80 C. Prima dell intervento l acqua di processo era prelevata direttamente dall acquedotto e riscaldata per mezzo di calore prodotto onerosamente. L acqua di alimento caldaia, invece, non era preriscaldata. È stato realizzato un unico impianto di recupero di calore a 2 stadi di scambio termico: ECO riscalda 5.000 l/h di acqua di alimento da 90 a 121 C RC2 riscalda 2.800 l/h di acqua di processo da 15 a 80 C
CASO 4 LA TECNOLOGIA Recupero di calore da generatore di vapore L impianto di recupero calore è stato installato simultaneamente ad un nuovo generatore da 15 t/h di vapore, in sostituzione di una vecchia caldaia, innalzandone l efficienza dal 90% a oltre il 100%. I fumi subiscono un raffreddamento da circa 200/180 C (in dipendenza del carico termico momentaneo della caldaia) fino a circa 48 C. Prima dell immissione in atmosfera, viene separato e smaltito il condensato prodotto.
CASO 4 RISULTATI Recupero di calore da generatore di vapore Recupero di potenza Risparmio totale di energia termica Riduzione dei consumi di metano 390 kw t in 6.000 h 2.574.000 kwh t 268.400 Sm 3 / anno Risparmio sul combustibile Payback (impianto Renovis) 88.500 11 mesi
RATIONAL ENERGY SOLUTIONS CASE HISTORY Recupero Regolazione di calore di frequenza da postcombustore di motori elettrici Sacal Vidrala S.p.A. Italia S.r.l. di Carisio di Corsico Regolazione di frequenza di motori elettrici presso una vetreria industriale
CASO 5 IL PROGETTO Regolazione di frequenza di motori elettrici presso una vetreria industriale L intervento consiste nell installazione di sistemi elettronici di regolazione di frequenza (Inverter) destinati al controllo della velocità di rotazione di ventilatori. Tali ventilatori sono impiegati per il raffreddamento degli stampi delle bottiglie in vetro prodotte su quattro linee all interno dello stabilimento. L intervento genera risparmio di energia elettrica derivante dall utilizzo dei ventilatori ad una frequenza inferiore a quella di rete (50Hz) garantendo comunque il corretto raffreddamento degli stampi.
CASO 5 EVIDENZE Regolazione di frequenza di motori elettrici presso una vetreria industriale 196 kw 255 kw La linea verde mostra la curva di carico dell impianto ottenuta, mentre la linea blu rappresenta il carico teorico se i ventilatori non fossero pilotati e regolati dagli inverter installati da Renovis.
CASO 5 RISULTATI Regolazione di frequenza di motori elettrici presso una vetreria industriale Recupero di potenza medio 226 kw e in 8.700 h Utenze efficientate 4 Riduzione dei consumi elettrici 1.648.000 kwh e Risparmio sui consumi Payback 197.760 6 mesi
RATIONAL ENERGY SOLUTIONS CASE STUDY HISTORY Recupero Regolazione di calore di frequenza da postcombustore di motori elettrici Sacal Vidrala S.p.A. Italia S.r.l. di Carisio di Corsico Analisi regolazione di frequenza di ventilatori industriali per raffreddamento clinker
CASE STUDY OGGETTO DELLE ANALISI Analisi regolazione di frequenza di ventilatori industriali per raffreddamento clinker Le analisi condotte sono state concentrate su due ventilatori da 55 kw utilizzati presso lo stabilimento per il raffreddamento del clinker durante il processo di produzione del cemento. Periodo di misurazione: 30 Marzo 17 Maggio 2011 Grandezze elettriche misurate: potenza attiva, corrente, tensione, fattore di potenza Grandezze analogiche misurate: portata d aria Ventilatore Vent. 6 Vent. 7 Totale Potenza Installata 55 kw 55 kw 110 kw
CASE STUDY ANALISI VENTILATORE 6 Analisi regolazione di frequenza di ventilatori industriali per raffreddamento clinker POTENZA MEDIA: 33,2kW Portata media: 28.800 m3/h
CASE STUDY ANALISI VENTILATORE 7 Analisi regolazione di frequenza di ventilatori industriali per raffreddamento clinker POTENZA MEDIA: 39,6kW Portata media: 28.700 m3/h
CASE STUDY CURVE POTENZA / PORTATA Analisi regolazione di frequenza di ventilatori industriali per raffreddamento clinker I due diagrammi rappresentano il comportamento energetico tipico che si riscontra in ventilatori regolati per mezzo di una serranda in mandata (ancora più evidente per il v7 rispetto al ventilatore v6) VENTILATORE 6 VENTILATORE 7
CASE STUDY ESEMPIO DI ANALISI Analisi regolazione di frequenza di ventilatori industriali per raffreddamento clinker Esempio di analisi di un singolo punto di lavoro del VENTILATORE 7. Punto di lavoro attuale P1: 40,3 kw Punto di lavoro con Inverter P2: 27,6 kw Q1: 28.700 m3/h 78% portata totale
CASE STUDY ESEMPIO DI ANALISI Analisi regolazione di frequenza di ventilatori industriali per raffreddamento clinker Punto di lavoro attuale Potenza attuale P1 = p1 x Q1 = 40,3kw (misurata) p1 B Punto di lavoro con Inverter Potenza con Inverter P2 = p2 x Q1 = 27,6kw (calcolata) p2 C Potenza risparmiata Pr = P1 - P2 = 12,7kw PORTATA Q1= 28.700 m 3 /h In conclusione il risparmio è evidente e significativo: sicuramente l implementazione di una regolazione di velocità per mezzo di Inverter è consigliabile e garantirebbe un notevole vantaggio economico.
CASE STUDY RISULTATI Regolazione di frequenza di motori elettrici presso una vetreria industriale Potenza Energia VENTILATORE ex-ante ex-post risparmio ex-ante ex-post risparmio (kw) (kw) (kw) (%) (kwh) (kwh) (kwh) ( ) V6 33,2 25,1 8,2 24,6% 239.082 180.373 58.709 6.458 V7 39,6 25,2 14,3 36,2% 284.833 181.648 103.185 11.350 Totale 72,8 50,3 22,5 30,9% 523.915 362.021 161.894 17.808 Risparmio sui consumi Payback 17.808 < 6 mesi
IN SINTESI PERCHÉ EFFICIENTARE CON RENOVIS DRIVER TECNICI Renovis possiede al proprio interno tutte le competenze progettuali e operative necessarie all attuazione del progetto di efficientamento energetico. DRIVER OPERATIVI I risultati dell intervento sono contrattualizzati e verificabili e comportano grandi vantaggi economici e di liquidità per l azienda cliente. Inoltre, lo staff Renovis garantisce un follow-up continuo Competenza tecnica Certificazione UNI CEI 11352 Risultati certi e garantiti grazie all analisi Anello di un Forte Gruppo Industriale
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