Consigliere Ordine degli Ingegneri della Provincia di

Le Fonti di Energia in Italia
“Il ruolo del progettista impiantista”
Dott. Ing. Pietro Antonio SCARPINO
Consigliere Ordine degli Ingegneri della Provincia di Firenze
Professore a Contratto Facoltà di Ingegneria Università di Firenze
19 Aprile 2005 Calenzano (FI)
Il passato e gran parte del presente
Parte del presente e il Futuro
IL RUOLO DEL PROGETTISTA IMPIANTISTA
Studio di fattibilità
Consiste nell’elaborazione dei dati energetici, nella quantificazione dei costi di
gestione, nella valutazione dei margini operativi e degli investimenti richiesti per
la realizzazione dell’impianto, approvigionamento dell’energia primaria atta alla
trasformazione (da termica ad elettrica, da idraulica ad elettrica, ecc…).
Progettazione preliminare, Definitiva ed Esecutiva:
Coordinamento con il progettista strutturale; Rispetto della normativa CEI- UNI e
della legislazione vigente in materia (Nazionale e Regionale) non solo in ambito
impiantista ma anche in materia di prevenzione incendi e di sicurezza nei luoghi
di lavoro.
Emergenza: situazione casuale di mancanza di tensione
principale per guasto, buco di tensione, ecc.
ILLUMINAZIONE DI EMERGENZA
ILLUMINAZIONE DI RISERVA
ILLUMINAZIONE DI SICUREZZA
ALIMENTAZIONE DI EMERGENZA
ALIMENTAZIONE DI RISERVA
Norma IEC 458
ALIMENTAZIONE DI SICUREZZA
Impianti
antincendio
Diffusione
allarmi sonori
Smaltimento fumi
ecc.
Illuminazione di emergenza
(Norma IEC 458 e Norma UNI EN 1838 marzo 2000)
ILLUMINAZIONE DI EMERGENZA
ILLUMINAZIONE DI RISERVA
ILLUMINAZIONE DI SICUREZZA
(Deve consentire il proseguimento delle attività in corso
senza alcun riferimento alla sicurezza delle persone)
(Ha la funzione di garantire la sicurezza delle persone
in caso di emergenza in mancanza dell'illuminazione
ordinaria o naturale)
Esodo
Antipanico
Aree con attività
ad alto rischio
Livelli di illuminamento: Valori Europei e Italiani
Norma CEI 64-8 e legislazione specifica
L’illuminazione di sicurezza delle aree con attività ad alto rischio:
•
Illuminamento minimo deve essere pari al 10% dell’illuminamento ordinario
e comunque non inferiore a 15 lux. L’illuminazione di sicurezza deve
essere di tipo permanente o l’illuminamento minimo deve essere raggiunto
entro 0,5 secondi (apparecchi non permanenti a lampada alogena)
ATTENZIONE ALL’EFFETTO STROBOSCOPICO
SU ORGANI IN ROTAZIONE! ⇒ usare
esclusivamente apparecchi dotati di lampada
fluorescente e/o alogena con frequenza di
alimentazione superiore a 50Hz
L’illuminazione di sicurezza delle aree con attività ad alto rischio
Art. 2050 Codice Civile (responsabilità per l’esercizio di attività pericolose)
“Chiunque cagiona danno ad altri nello svolgimento di un’attività
pericolosa, per sua natura o per la natura dei mezzi adoperati, è tenuto al
risarcimento, se non prova di aver adottato tutte le misure idonee a
a evitare il danno”
PARALLELO DI GRUPPI GENERATORI
L’inserzione in parallelo di due o più gruppi generatori in un sistema di
produzione di energia si rende necessaria ogniqualvolta si desideri:
• aumentare la capacità del sistema complessivo
• permettere l’erogazione della fornitura di energia senza interruzioni nel
caso di manutenzione sui gruppi
• Limitare la dimensione e/o il peso delle macchine
• aumentare l’affidabilità del sistema complessivo
• aumentare l’efficienza del sistema complessivo
PARALLELO DI GRUPPI GENERATORI
Effettuare il parallelo significa chiudere l’interruttore I1 in un momento in cui la d.d.p. E e
la forza elettromotrice f.e.m. E0 generata dalla macchina, sono uguali in ampiezza,
frequenza e fase. Solo sotto questa condizione, ai capi della reattanza sincrona XS non
esiste alcuna d.d.p. per cui è indifferente la posizione di interruttore chiuso da quello di
interruttore aperto.
Se non fosse verificata la condizione fasoriale
E = E0
si avrebbe una d.d.p. tra macchina e rete pari a:
?E = E - E0
diversa da zero con una circolazione di corrente, limitata dalla reattanza sincrona della
macchina, tale anche da compromettere l’efficienza delle apparecchiature facenti parte del
sistema.
PARALLELO DI GRUPPI GENERATORI
SCHEMA DI FUNZIONAMENTO DI PIU’ MACCHINE FUNZIONANTI IN ISOLA
E/O IN PARALLELO CON LA RETE PUBBLICA
SUPERVISIONE E CONTROLLO DI PICCOLE E MEDIE
CENTRALI DI AUTOPRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA.
D.C.S. (Distribuited Control System)
Il Sistema di Controllo e Supervisione Distribuito (Distributed Control System D.C.S.), ha lo scopo di
controllare e supervisionare tutti gli stati di funzionamento in condizioni normali, di allarme e di guasto di
apparecchiature, macchinari e/o interi processi di un impianto di autoproduzione.
Tale sistema, generalmente installato all’interno della sala controllo della centrale e/o dell’impianto,
consente di eseguire funzioni di:
• comando, controllo e regolazione di eventuali apparati termo-idraulici;
• comando turbina;
• gestione e controllo carico elettrico e termico anche in automatico in funzione della
caratteristica annuale di funzionamento;
• gestione e controllo delle sottostazioni termiche o idroelettriche;
• supervisione dell’impianto di cogenerazione;
• supervisione della centrale di cogenerazione e/o idraulica;
• visualizzazione allarmi;
• visualizzazione messaggi;
• gestione archivi storici di tutti gli allarmi e messaggi;
• gestione archivi storici di tutte le variabili analogiche dell’impianto;
• acquisizione e attuazione comandi da tutte le stazioni operatore;
• gestione report;
• funzione di accesso remoto.
SUPERVISIONE E CONTROLLO DI PICCOLE E MEDIE
CENTRALI DI AUTOPRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA.
D.C.S. (Distribuited Control System)
Il Sistema di Controllo e Supervisione Distribuito (Distributed Control System D.C.S.), ha lo scopo di
controllare e supervisionare tutti gli stati di funzionamento in condizioni normali, di allarme e di guasto di
apparecchiature, macchinari e/o interi processi di un impianto di autoproduzione.
Tale sistema, generalmente installato all’interno della sala controllo della centrale e/o dell’impianto,
consente di eseguire funzioni di:
• comando, controllo e regolazione di eventuali apparati termo-idraulici;
• comando turbina;
• gestione e controllo carico elettrico e termico anche in automatico in funzione della
caratteristica annuale di funzionamento;
• gestione e controllo delle sottostazioni termiche o idroelettriche;
• supervisione dell’impianto di cogenerazione;
• supervisione della centrale di cogenerazione e/o idraulica;
• visualizzazione allarmi;
• visualizzazione messaggi;
• gestione archivi storici di tutti gli allarmi e messaggi;
• gestione archivi storici di tutte le variabili analogiche dell’impianto;
• acquisizione e attuazione comandi da tutte le stazioni operatore;
• gestione report;
• funzione di accesso remoto.
SUPERVISIONE E CONTROLLO DI PICCOLE E MEDIE
CENTRALI DI AUTOPRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA.
D.C.S. (Distribuited Control System)
Cosa possiamo dire sul nucleare?
Nell’anno 2003 le centrali nucleari in servizio nel mondo sono 440 con 360GW
di potenza prodotta, di cui 172 GW solo in Europa.
Le nuove centrali nucleari in costruzione sono 11 di cui:
N. 4 in Ucraina;
N. 3 in Russia;
N. 2 in Repubblica Ceca;
N. 1 in Romania;
N. 1 in Bielorussia.
Energy White Paper nell’anno 2003 enuncia quanto segue:
“il nucleare può dare un importante contributo alla riduzione di CO2, ma di
contro presenta il problema del trattamento delle scorie radioattive.”
Cosa possiamo dire sul nucleare?
Stato
% dell’Energia Totale Prodotta
derivante dal nucleare
Francia
78
Germania
30
Svizzera
40
Spagna
26
Inghilterra
22
Russia
16 (32% nel 2010)
Slovacchia
55
Svezia
44
Ucraina
46
Ungheria
40
U.S.A.
20
Giappone
34
Cosa possiamo dire sul nucleare?
CENTRALE A CICLO COMBINATO:
COSTO= 400,00 €/kW
CENTRALE NUCLEARE:
COSTO= 1.200,00 €/kW
Grazie per l’attenzione
Dott. Ing. Pietro A. SCARPINO