Martino Milardi 19 Maggio 2008
CORSO ENERGY MANAGER
Provincia di Reggio Calabria
Assessorato all’Ambiente
TECNOLOGIE PER L’USO DI FONTI RINNOVABILI E ALTERNATIVE
Criteri per la scelta dell’impianto “a fonte rinnovabile”
Generazione Produzione di energia.
Fonte energetica rinnovabile:
•TERRA (terreno, geotermia, coltivazioni)
•ACQUA (corsi idrici, acque superficiali)
•ARIA (vento)
•SOLE (energia solare)
DistribuzioneGestione
Scelta della/e soluzione impiantistica
(preferire sistemi integrati anche da non
rinnovabili)
Rete di distribuzione nell’area e
all’interno dell’edificio
Sistema di gestione integrato
(Home Automation) Reti Wireless
Dispositivi e
Terminali
impiantistici
Integrazione con l’organismo
architettonico.
Audit rilievo dell’area
•Coltivazioni, attività agricole (kg legna/ anno)
•Temperature medie esterne
•Corsi d’acqua (sezione portata dislivello)
•Radiazione solare incidente
•Orientamento edificio, crinali, ombreggiature
•Velocità media del vento, direzione
Scelta della tipologia impiantistica in base alla fonte
energetica rinnovabile e alle caratteristiche dell’edificio
(Fabbisogno Energetico)
􀃆- Riscaldamento: sistemi integrati da più FER
􀃆- Raffrescamento: impianti ad assorbimento e TrG
􀃆- ACS
􀃆- Illuminazione
•Dimensionamento impianto = Autosufficienza
energetica (almeno per il termico)
•VANI TECNICI
•Terminali a bassa temperatura, battiscopa radianti,
soffitti radianti etc…
•Soluzioni stand alone per esterno
•Lampade Alta efficienza o LED
•Dispositivi di comando
•Gestione presenze
•Etc…
FR) Efficienza Energetica: INTEGRAZIONE SISTEMI IMPIANTISTICI
L’ EE consiste nell’utilizzare “al meglio” i dispositivi impiantistici per la fornitura di energia.
Nel caso dell’edificio, oltre all’efficienza è importante progettare l’INTEGRAZIONE DEI TERMINALI
E DISPOSITIVI IMPIANTISTICI
Terminali impianto di riscaldamento e/o raffrescamento
Sistemi radianti a bassa temperatura (30°C -40°C) inverno
Sistemi radianti ad alta temperatura (15°C - 20°C) estate (+deumidificatore)
. a soffitto, a pavimento, a parete con isolante in materiale stabile
. condotti in rame
. battiscopa radiante
Piastre radianti
Radiatori a bassa temperatura - termoarredo
Ventilconvettori a bassa temperatura
Terminali impianto elettrico
Sistemi HOME AUTOMATION gestione integrata di tutte le funzioni
dell’edificio, impianti elettrici, termici, sicurezza, gestione accessi etc…
Sistemi a bassa tensione per ridurrei campi elettromagnetici (disgiuntori)
Lampade ad alta efficienza
Elettrodomestici di Classe A o A+ o A++
Prodotti elettrici ad alta efficienza
Altri sistemi per il risparmio energetico
Recupertori di calore
Ventilazione meccanica controllata (+ canalizzazione)
Riduzione del consumi energetici
Ritorno di immagine
Qualità dell’ambiente e comfort
Sistemi radianti = ampie superfici
Canalizzazioni
FR: Energia Solare: SOLARE TERMICO
Generazione
Pannello solare
•piano o sottovuoto
•A gravità o a circolazione forzata
•Sistemi solari a concentrazione
•Collettori solari ad aria
•Collettori solari flessibili (per piscine)
•Essicatori agrigoli
Ammortamento 3/4 anni . Ridotto impegno
Circa 0,90-1,5 mq/persona. Durata >10 anni.
Dispositivi
•Produzione Acqua Calda Sanitaria
•Produzione ACS e Riscaldamento (a bassa
temperatura)
•Boiler o Accumulatori di calore
•Autonomi o integrati con altri sistemi di
riscaldamento
Progetto
• Orientamento (inclinato di 30°a sud) e FCS non ombreggiato.
• Possibilità copertura ACS per il 50% fino al 100% in estate.
• Vani tecnici boiler e accessori
• Determinazione del Fattore di Contribuzione Solare (FCS)
•Costo ridotto
•“veloce” ammortamento
•Facilità di manutenzione
•Integrabile con altri impianti
•Vendita kit-completi
•Eventuali finanziamenti
•Adatto anche per piscine
•tipologie sistemi consolidate
•Ritorno di immagine
•Funzionamento discontinuo
•Non sempre applicabile
•Integrazione architettonica
SOLAR HOT WATER & VENTILATION
FR. Energia Solare: SOLARE FOTOVOLTAICO
Generazione: Pannello fotovoltaico
•Silicio mono o poli cristallino
•Silicio amorfo
Classi di potenza
Classe 1 : < 20kW
Classe 2 : 20-50kW
Classe 3 : 50-1000k
Tipologie:
In rete o uso stand alone,
Pannelli solari, Tegole coppo fotovoltaico, Facciate solari
Utilizzo:
Propria produzione
Conto Energia
Cessione alla rete
Dispositivi
Collegamento in rete (Grid Connected)
•Dispositivi elettrici, preferibile integrata con
sistemi bus e ad alta efficienza
Sistemi Stand-Alone:
. Pompaggio acqua
. Illuminazione esterna
. Agricoltura
Sintesi Progetto:
Orientamento (inclinato di 30°a sud);
Diagnosi ombreggiature;
Integrazione, parziale integrazione con l’edificio, collocazione isolata
Manutenzione
Riduzione costi bolletta elettrica
Adatta per edifici isolati
Finanziamenti e incentivi
Vendita kit-completi
“Mercato maturo”
Tipologie e Tecnologie consolidate
Ritorno di immagine
Costo elevato
Lungo ammortamento
Funzionamento discontinuo
Non sempre applicabile con Integrazione architettonica
Inclinazione e orientamento
Necessità di Ampie Superfici
FR: BIOMASSA
Generazione:
La biomassa è un materiale organico di origine vegetale o animale, dal quale si può produrre energia.
Tipologia e la provenienza delle biomasse combustibili (DPCM 8 marzo 2002) :
a) Materiale vegetale prodotto da coltivazioni dedicate;
b) Materiale vegetale prodotto da trattamento esclusivamente meccanico di coltivazioni agricole non dedicate;
c) Materiale vegetale prodotto da interventi selvicolturali, da manutenzioni forestali e da potatura;
d) Materiale vegetale prodotto dalla lavorazione esclusivamente meccanica di legno vergine e costituito da cortecce, segatura,
trucioli, chips refili e tondelli di legno vergine,granulati e cascami di legno vergine, granulatí e cascami di sughero vergine, tondelli,
non contaminati da inquinanti, aventi le caratteristiche previste per la commercializzazione e l'impiego;
e) Materiale vegetale prodotto dalla lavorazione esclusivamente meccanica di prodotti agricoli, avente le caratteristiche previste perla
commercializzazione e l'impiego
Dispositivi
I combustibili da biomassa: Legna, cippato o pellets
FR: BIOMASSA
Progetto:
. Dimensionamento della CALDAIA in base al fabbisogno di energia termica.
. In caso di autoproduzione, verificare che la quantità di legna prodotta sia sufficiente per l’intero arco dell’anno.
. Predisporre il ricovero degli scarti di legna, e un piazzale per la lavorazione e macinatura
. Potenze CALDAIA fino a 1MW (anche oltre ma per grandi aziende e/o utenze)
. Alcuni produttori offrono sistemi combinati con la cogenerazione
Uso per riscaldamento individuale in caldaie a pellet o a tronchetti per un singolo fabbricato o integrabile con il
teleriscaldamento a biomasse < 10 MW per più abitazione., estensione massima della rete 500 mt.
L’impianto di riscaldamento e
ACS è un tradizionale impianto
a bassa o alta temperatura
Possibilità di combustibile autoprodotto
Funzionamento inverno/estate
Buon periodo di ammortamento
Evita il ricorso al combustibile (GPL Gasolio)
perutenze non connesse alla rete
Tecnologia collaudata
Adatto per ogni clima
Ritorno di immagine
Costo dei dispositivi
Spazi e vani
tecnici
Biomassa: masse biologiche che possono
essere recuperate e convertite in energia
elettrica, in calore o in prodotti chimici
sostitutivi di derivati del petrolio
(biocarburanti).
Per la loro capacità di rigenerarsi, vengono
generalmente considerate fonti rinnovabili.
Possono suddividersi in quattro categorie:
• residui agroindustriali;
• sottoprodotti agricoli;
• residui forestali e dell’industria del legno;
• colture energetiche.
Biomass Heating Project Analysis
FR: BIOCARBURANTE
Generazione: I Biocarburanti sono carburanti di origine vegetale o animale da processi di lavorazione
agricola e/o zootecnica
Origine dei biocarburanti
•Da coltivazioni di semi e olii vegetali (p.e. olio di semi di girasole,
olio di colza) Nb. Valutare i costi energetici per la produzione dei
biocarburanti (quanto non sono scarto di lavorazione) e i terreni da
predisporre per le colture
•BioDiesel (da oli vegetali)
•BioEtanolo (alcoli da fermentazione di prodotti agricoli)
•BioGas deriva dalla fermentazione di lavorazioni zootecniche e
necessita di appositi impianti per la produzione e lo stoccaggio
Sono usati in sostituzione dei combustibili fossili in impianti
tradizionali per la produzione di energia termica e/o elettrica.
A volte occorre che tali dispositivi siano modificati (valvole,
guarnizioni, etc…) o necessitano di maggiore manutenzione.
I Dispositivi che utilizzano i biocarburanti
sono motori a combustione interna.
La loro origine naturale è più facilmente
riassorbibile e consente di ridurre del 70% le
emissioni di gas serra dal trasporto privato e
diminuire l'importazione di petrolio dall'estero.
Ridotti costi del carburante
Ridotto impatto ambientale
Recupero energia da attività agricole
Ritorno di immagine
Carburanti per macchine agricole
Certificati Verdi
Costi del carburante
Fumi di combustione
Apparecchiature di
combustione adatti
FR: MICRO-EOLICO
Generazione: Micro-Eolico < 1MW (generalmente da 20 kW a 100kW). Possono accedere agli incentivi
dei Certificati Verdi e Regionali. Riduzioni in bolletta con autoproduzione
Dispositivi
Piccole potenze, verificare con rilievo centrali meterologiche
e/anemostato la velocità del vento (carte del vento Atlante
eolico nella zona)
Sito ventoso almeno 3 m/s per entrare in funzione
Tipologie:
Ad asse Orizzontale
Ad asse verticale
Durata circa 20 anni
Kit-completi per piccole potenze
con palo di sostegno, turbina
eolica, sistema di controllo e
trasformazione e inverter per la
messa in rete
Micro-Eolico fino a 20kW elettrici costo inferiore ai 3000 €
Ridotti costi di gestione e manutenzione
Progetto:
Dimensionamento:velocità del vento e direzione. Atlante Eolico
Parametro caratteristico: ore equivalenti
V.I.A se > di 20 kW (non è il caso di agriturismi)
Ridotta dimensione
Ridotti costi di esercizio (se
comparati con i costi del
combustibile risparmiato)
Funzionamento inverno/estate
Buon periodo di ammortamento
Tecnologia collaudata
Adatto per ogni clima
Ritorno di immagine
Evita il ricorso al combustibile
per utenze non connesse alla rete
Costi di cantiere (sonde e trivellazioni)
Caratteristiche del terreno e presenza di falde
Basse Temperature terminali pannelli radianti
Necessità alimentazione elettrica
NB Corretta progettazione!!!
FR: MICRO IDROELETTRICO
Generazione: Micro centrali idriche SOLO nel caso siano presenti corsi d’acqua (p.e. Recupero mulini)
- Utenze isolate
- Autoconsumo e/o messa in rete
- Accesso incentivazioni, agevolazioni fiscali, programmi A 21L, POR etc…
- Certificati Verdi
Dispositivi
Turbina Pelton
Progetto:
Potenza elettrica max 100kW minimo 3kW,
Ridotto costo dell’impianto (turbina)
Maggiori costi per le opere civili (canali, vasca di carico, condotta forzata etc..)
Presenza vani tecnici
Componenti:
Canali vasca di carico/scarico e condotta forzata
Turbina idraulica (vano tecnico)
Generatore
Quadro elettrico e di trasformazione
Autoproduzione energia elettrica
Certificati verdi
Ritorno di immagine se integrata con il
contesto delle strutture rurali
Fini didattici – Fattorie didattiche
Turbina Banki
Alti costi di costruzione (opere civili)
Solo se è presente un corso d’acqua
Progettazione
Vani tecnici - Rumore
Piccole applicazioni e tecnologie idroelettriche
Diga
Spillamento
Bacino
• Tipi progetto:
􀀗- Serbatoi
􀀗- Fiumi
Condotta
Forzata
Centrale
Linea
Elettrica
Generatore
Turbina
Diffusore
• Applicazioni:
􀀗- In parallelo
􀀗- Rete isolata
􀀗- In isola