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FONDAZIONE INTERNAZIONALE TRIESTE PER IL PROGRESSO E LA LIBERTÀ DELLE SCIENZE. Efficienza e risparmio energetico. Rodolfo Taccani docente di Impiego industriale dell’energia Energy System Laboratory Dipartimento di Ingegneria meccanica e navale Università di Trieste. Contenuti.
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FONDAZIONE INTERNAZIONALE TRIESTE PER IL PROGRESSO E LA LIBERTÀ DELLE SCIENZE Efficienza e risparmio energetico Rodolfo Taccani docente di Impiego industriale dell’energia Energy System Laboratory Dipartimento di Ingegneria meccanica e navale Università di Trieste
Contenuti • Impianti di congenerazione • Audit energetico • Solare termico • Conclusioni Trieste 14.04.11 – Efficienza e risparmio energetico - R. Taccani...
Cogenerazione Trieste 14.04.11 – Efficienza e risparmio energetico - R. Taccani...
Vantaggi della cogenerazione In un impianto termoelettrico di tipo tradizionale la quantità di energia consumata in ingresso viene mediamente così ripartita: •40% Energia Elettrica; •50% Perdite al condensatore; •10% Perdite alla caldaia; In definitiva il rendimento, omeglio l’efficienza, è pari al 40%. In un impianto di cogenerazione invece il calore destinato agli scambiatori viene recuperato ed immesso in rete, sottoforma di fluido caldo. La ripartizione dell’energia in ingresso diventa pertanto: •35% Energia Elettrica; •55% Acqua Calda; •10% Perdite alla caldaia; Mediamente si ha quindi un rendimento di impianto pari al 90% Trieste 14.04.11 – Efficienza e risparmio energetico - R. Taccani...
Generazione distribuita (GD) La GD comprende una vasta casistica di applicazioni ma tutte hanno in comune due principali caratteristiche: • l’energia elettrica prodotta viene immessa nella rete di media o di bassa tensione; • l’energia elettrica è generata in vicinanza dell’utenza. Le due tipologie di GD più importanti riguardano: 1. La produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili (eolico, solare,biomasse, geotermico,…); 2. La produzione combinata di energia elettrica e calore da combustibili fossili (quasi esclusivamente gas naturale) in motori di taglia medio piccola (micro-cogenerazione). Trieste 14.04.11 – Efficienza e risparmio energetico - R. Taccani...
Ulteriori vantaggi della GD • aumento dell’efficienza di utilizzo delle fonti primarie econseguenti vantaggi ambientali (rendimenti complessivi del 70÷90%); • riduzione dei flussi elettrici sulle reti di trasporto e distribuzione (le perdite di rete si aggirano intorno al 7% in Italia e le reti di distribuzione lavorano a pieno carico); • miglioramento dell’affidabilità della fornitura in termini di continuità e power quality (protezione da interruzioni e cali di tensione); • aumento della stabilità per le reti congestionate; • maggiore sicurezza relativamente a black out. Trieste 14.04.11 – Efficienza e risparmio energetico - R. Taccani...
Tecnologie per la cogenerazione • Motori alternativi • comb. interna • Stirling • Turbine a gas • Microturbine a gas • Gruppi a ciclo Rankine • Celle a comb. (FC) • Cicli combinati Trieste 14.04.11 – Efficienza e risparmio energetico - R. Taccani...
Impianto cogenerativo con MCI Trieste 14.04.11 – Efficienza e risparmio energetico - R. Taccani...
Esempi di microcogeneratori Micro-motori a combustione interna EC Power 9kWe –17kWt ecopower 4.7kWe;12.7kWt Trieste 14.04.11 – Efficienza e risparmio energetico - R. Taccani...
Exhaust Outlet Generator Cooling Fins Combustion Chamber Recuperator Air Bearings Compressor Generator Turbine Microturbine a gas Trieste 14.04.11 – Efficienza e risparmio energetico - R. Taccani...
Impianti trigenerativi Ciclo frigo convenzionale Compressione termica Trieste 14.04.11 – Efficienza e risparmio energetico - R. Taccani...
Esempio di impianto trigenerativo Torre evaporativa Microturbine (2x65kW) Assorbitore Quadro di controllo Compressore gas Skid “caldo” Skid “freddo” Trieste 14.04.11 – Efficienza e risparmio energetico - R. Taccani...
Conclusioni cogenerazione • La cogenerazione è una risposta razionale alla domanda di efficienza energetica; • È possibile ottenere importanti benefici energetici - ambientali anche utilizzando sistemi cogenerativi alimentati a gas; • I benefici ambientali sono ancora più evidenti realizzando sistemi cogenerativi alimentati con RES (biomasse, solare,..); • Condizione essenziale per ottenere effettivamente i benefici attesi è che la maggior parte possibile del calore cogenerato sia impiegata utilmente; • I piccoli impianti ed i sistemi tri-generativi sono avvantaggiati. Trieste 14.04.11 – Efficienza e risparmio energetico - R. Taccani...
Soluzioni avanzate:strumenti a supporto delle decisioni Ipotesi di cogenerazione distribuita con mTG, integrata con micro-reti di teleriscaldamento, per il centro storico di Pordenone Trieste 14.04.11 – Efficienza e risparmio energetico - R. Taccani...
Sistemi di cogenerazione distribuita e teleriscaldamento Configurazioni ottimali al variare delle condizioni economiche al contorno: a+c) vita utile delle macchine e della rete stimate di 13/26 anni; b) di 4,5/9 anni; c) di 8/16 anni; Risparmi variabili tra 1 – 8%. Trieste 14.04.11 – Efficienza e risparmio energetico - R. Taccani...
Problemi della cogenerazione • procedure per arrivare all’autorizzazione dell’officina elettrica; • sovrapposizione fra i dispositivi di interfaccia richiesti dalla nostra normativa con quelli installati dal costruttore; • semplificazione di tutti i vincoli per l’esercizio e la manutenzione; • semplificazione di letture e documentazione anche in rapporto ai nuovi contatori. Trieste 14.04.11 – Efficienza e risparmio energetico - R. Taccani...
Contenuti • Impianti di congenerazione • Audit energetico • Solare termico • Conclusioni Trieste 14.04.11 – Efficienza e risparmio energetico - R. Taccani...
Audit energetico • Audit energetico o Energy Audit o diagnosi energetica è una valutazione sistematica, documentata e periodica dell' efficienza dell'organizzazione del sistema di gestione del risparmio energetico. • Si basa sul raccogliere e analizzare tutti i dati provenienti dall'utilizzo energetico dei vari utilizzatori; tali dati (che successivamente verranno analizzati per studiare il consumo specifico) possono essere reperiti principalmente nelle fatture o nelle bollette. Le misurazioni sono effettuate basandosi su precisi criteri economici. Le migliori misurazioni effettuate, vanno successivamente a far parte del “Piano di Azione” (Action Plan), dal quale poi nascerà un report per l'Energy Audit che raccoglie tutte le misure e tutti i parametri necessari per prendere una decisione. Trieste 14.04.11 – Efficienza e risparmio energetico - R. Taccani...
Obiettivi Audit Energetico • definire il bilancio energetico dell’edificio / industria • individuare gli interventi di riqualificazione tecnologica • valutare per ciascun intervento le opportunità tecniche ed economiche • migliorare le condizioni di comfort e di sicurezza • ridurre le spese di gestione Trieste 14.04.11 – Efficienza e risparmio energetico - R. Taccani...
Caso di studio • Audit energetico di un’importante azienda nel FVG …prima …dopo Risparmio annuale del 14% (su una bolletta di circa 700,000 €/anno!) Trieste 14.04.11 – Efficienza e risparmio energetico - R. Taccani...
Contenuti • Impianti di congener azione • Audit energetico • Solare termico • Conclusioni Trieste 14.04.11 – Efficienza e risparmio energetico - R. Taccani...
Solare termico [ESTTP] Trieste 14.04.11 – Efficienza e risparmio energetico - R. Taccani...
Conclusioni • Informazione / Formazione ! • Cogenerazione • Necessità di definire un chiaro quadro normativo • Audit energetico • Iniziare con la razionalizzazione energetica degli enti pubblici! e delle grandi aziende • Solare termico • Interessanti prospettive per l’integrazione termica dei processi industriali Trieste 14.04.11 – Efficienza e risparmio energetico - R. Taccani...
Grazie! Trieste 14.04.11 – Efficienza e risparmio energetico - R. Taccani...
