Pompe di calore ad assorbimento a gas \(Ghisleni)

Soluzioni avanzate per la climatizzazione
Massimo Ghisleni
Project Applications Manager
Robur S.p.A.
1970
1980
Efficienza caldaie Efficienza caldaie
tradizionali
alto rendimento
90%
95%
1990
Efficienza caldaie
Condensazione
110%
2004
2008
Efficienza
Efficienza
pompe di calore GAHP pompe di calore GAHP
2^ generazione
1^ generazione
174%
144%
Azienda Robur
Robur Certifications
2001 ISO 9001:2000 (Vision 2000) Certification
2005 CSA Certification
2005 ASME Certification
2005 ISO 14000 Certification
2008 ROBUR Test Laboratories accredited by California
Energy Commission (CEC)
Azienda Robur
Robur Awards
2001
First Prize Italian Quality Award
2003
Special Prize “Leadership and Constancy of Purpose”
of European Quality Award
2007
Nomination “best 10” at the European ICT Forum in Berlin
“Company for the environment” by Confindustria
“Best product award” for Robur GAHP
2008
ROBUR invited to join the “Initiative Gas Warme Pumpen”
ROBUR Corporation listed by California Energy Commission
Azienda Robur
Robur Validation Tests
2005
ENEA ha testato i dati di efficienza e di prestazione
delle pompe di calore ad assorbimento alimentate a
gas Robur
2008
VDE ha testato i dati di efficienza e di prestazione
delle pompe di calore ad assorbimento alimentate a
gas Robur
2008
DVGW-Forschungsstelle ha testato i dati di efficienza
e di prestazione delle pompe di calore ad
assorbimento alimentate a gas Robur
Pompe di calore ad assorbimento a gas
Linea GAHP Serie AR: Pompa di calore e gruppo pompa
di calore a gas ad assorbimento reversibile per la produzione
di acqua calda fino a 60°C o acqua fredda fino a 3°C.
Garantisce un'efficienza in riscaldamento superiore al 140%,
grazie all'utilizzo di energia rinnovabile.
Linea GAHP Serie A: Pompa di calore a gas ad assorbimento
a condensazione per la produzione di acqua calda fino a 65°C.
Garantisce un'efficienza fino al 165%, grazie all'utilizzo
di energia rinnovabile.
Linea GAHP Serie GS e WS : Pompa di calore ad
Assorbimento a condensazione per impianti geotermici e per
produzione contemporanea di acqua calda fino a 65°C e fredda
fino a 3°C, con efficienze complessive fino al 244%
Tra i sistemi per il condizionamento a gas a basso
impegno elettrico:
ACF:
Chiller ad assorbimento disponibile anche nelle
versioni:
- HR con recupero di calore;
- TK per uso industriale;
- HT per alte temperature aria est.;
- LB per produzione acqua a bassa temperatura
LINEA PRO SYSTEM
…con anche la possibilità di combinare diverse tipologie di
macchine tra di loro:
Gruppi omogenei di GAHP-AR:
- Gruppi di pompe di calore condensati ad
aria per riscaldamento e condizionamento
SYSTEM:
- Gruppi misti di pompe di calore a
condensazione condensate ad aria +
caldaia a condensazione
-Gruppi misti di pompe di calore
+ chiller con recupero di calore
+ caldaia a condensazione
Flessibilità nella scelta delle
apparecchiature …
… Per offrire sistemi rispondenti alle
esigenze dell’utenza.
GAHP vs PDC
EFFETTO UTILE
ENERGIA PRIM.
ABSORPTION HEAT PUMP
COMPRESSION HEAT PUMP
GAS
HEAT
HIGH
PRESSURE
generator
ELECTRICITY
condenser
COMPRESSOR
PUMP
absorber
HEAT
evaporator
LOW
PRESSURE
Prelievo energetico
da fonte rinnovabile
HEAT
SECONDO PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA E POMPE DI CALORE
T2
Q2=Q1+E
Pompe di calore elettriche
COP = Q2 / E elet.
E
macchina
termica
Pompe di calore ad assorbimento
G.U.E. = Q2 / E comb.
Q1
G.U.E. ≈ COP x 0,41
T1<T2
Il COP e il GUE non sono dati direttamente paragonabili !
Le caratteristiche delle pompe di calore
ad assorbimento Linea PRO
Ciclo ad assorbimento acqua-ammoniaca con
condensazione ad aria sino a 45 °C (nessuna torre
di raffreddamento)
Recupero del calore di condensazione con aumento
dell’efficienze di utilizzo del gas G.U.E.
Input diretto di energia primaria con bruciatori
premiscelati multigas metano / GPL.
Utilizzo di energie rinnovabili per elevate
efficienze energetiche
Le caratteristiche delle pompe di calore
ad assorbimento Linea PRO
Ciclo ad assorbimento acqua-ammoniaca con
condensazione ad aria sino a 45 °C (nessuna torre
di raffreddamento)
Recupero del calore di condensazione con aumento
dell’efficienze di utilizzo del gas G.U.E.
Input diretto di energia primaria con bruciatori
premiscelati multigas metano / GPL.
Utilizzo di energie rinnovabili per elevate
efficienze energetiche
Perchè utilizzare delle
apparechiature a gas?
Non sempre l’energia elettrica è disponibile per la
climatizzazione. In alcuni casi il suo utilizzo è
risultato comunque problematico.
IL SISTEMA ELETTRICO NAZIONALE
PRODUZIONE NAZIONALE E DOMANDA IN RETE
Fonte: Ministero delle Attività Produttive
Esiste una motivazione più elevata
ed importante per ricorrere alle
pompe di calore ad assorbimento a
fiamma diretta?
LA RICERCA DI NUOVI SISTEMI PER OTTENERE
UNA NETTA RIDUZIONE DEI CONSUMI DI
COMBUSTIBILI FOSSILI E’ ORMAI UN’ESIGENZA
PRIORITARIA
IL RICORSO ALLE ENERGIE RINNOVABILI E’ UNA
SCELTA STRATEGICA PER OTTENERE LO
SVILUPPO SOSTENIBILE DEL NOSTRO PAESE
Quali sistemi ad energia
rinnovabile sono attualmente
disponibili concretamente?
Biomasse.
Da scarti di produzione.
Da legna da ardere.
Geotermico diretto.
Applicazione
industriale.
Geotermico diretto.
Applicazione
residenziale e
commerciale.
SOLARE TERMICO & FOTOVOLTAICO
VERA ENERGIA RINNOVABILE
E’ POSSIBILE PENSARE AD ALTRO ??
IMPIEGABILE CON RELATIVA
SEMPLICITA’
L’ARIA COME VOLANO TERMICO
DI ORIGINE SOLARE
In data 11 settembre 2008 l’Europa
ha finalmente riconosciuto l’aria,
al pari dell’acqua e del terreno,
fra le fonti di energia rinnovabile.
Le pompe di calore sono quindi
state formalmente inserite fra le
apparecchiature ad
energia rinnovabile
Le idee ed i principi che ispirano
l’offerta Robur
Le tre “E” che ci guidano nella scelta
E
come ...
Energia = Efficienza
Il peso dell’energia
in Europa...
80% Riscaldamento
20% Condizionamento
Prestazioni termiche GAHPGAHP-A (LT) – Thm = 35°
35°C
2,50
Efficienza utilizzo del gas - G.U.E.
2,30
2,10
1,90
1,70
1,50
1,30
1,10
0,90
0,70
0,50
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
Temperatura aria esterna - °C
La temperatura della sorgente influisce parzialmente sulle prestazioni.
Confronto prestazioni pdc ariaaria-acqua – Thm 50
50°
°C
1,90
Efficienza GAHP aria-acqua - Thm 50°C
Efficienza energia primaria P.d.C.elettrica aria.acqua - Thm 50°C
Efficienza caldaia a condensazione
Efficienza Pompe di Calore
1,70
1,50
1,30
1,10
0,90
0,70
0,50
-20
-15
-10
-5
0
Temperatura aria - Ta
5
10
15
20
Prestazioni termiche GAHPGAHP-GS (LT) – Thm = 35°
35°C
2,50
Efficienza utilizzo del gas - G.U.E.
2,30
2,10
1,90
1,70
1,50
1,30
1,10
0,90
0,70
0,50
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
Temperatura ritorno sonde - °C
La temperatura della sorgente influisce parzialmente sulle prestazioni.
Confronto prestazioni pdc geotermiche – Thm 50
50°
°C
3,50
3,00
Efficienza Pompe di Calore
Efficienza GAHP geotermica - Thm 50°C
Efficienza energia primaria P.d.C. elettrica geotermcia - Thm 50°C
2,50
Efficienza caldaia a condensazione
2,00
1,50
1,00
0,50
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
Temperatura ritorno sonde - Tcr
2
3
4
5
Confronto prestazioni tra tecnologie di pdc differenti
1,70
1,60
Efficienza G.U.E. - Thm 40°C
1,50
1,40
1,30
1,20
1,10
1,00
Efficienza GAHP aria-acqua
Efficienza GAHP geotermica
0,90
Efficienza energia primaria P.d.C. elettrica aria-acqua
0,80
38
Palermo
43
Perugia
48
Munchen
Latitudine Nord
53
Berlin
58
Oslo
E
come ...
Economia
€€€
Riduzione dell’impegno
economico di realizzazione degli
impianti e “bilanciamento costibenefici”.
Netta e concreta riduzione dei consumi
rispetto alle migliori caldaie a
condensazione
E come ...
Ecologia
coscienza ecologica
• Energia rinnovabile
•Basse emissioni di NOx
• Indice GWP praticamente nullo
• Nessun gas climaclima-alterante
• Fluidi totalmente naturali
CLASSE A
Forte rivalutazione
del valore dell’immobile
GAHP Gas Absorption Heat Pumps ovvero
Pompe di calore ad assorbimento alimentate a gas
• Sono ecologiche
perché usano metano + energie rinnovabili
• Fanno risparmiare
• Valorizzano gli immobili
• Sono l’ideale integrazione
di impianti esistenti o nuovi
Istallazioni settore terziario e industria
Quali esigenze soddisfare?
TERZIARIO e INDUSTRIA: prevalente richiesta di
climatizzazione invernale ed estiva, produzione
A.C.S e post-riscaldamento.
• Ottenere un risparmio nei costi di gestione
• Continuità del servizio
• Gestione semplice dell’impianto
SCHEMA IDRAULICO DI BASE
GAS
RTAR 174-360 CC
APPARECCHIATURE PARTICOLARI MA IMPIANTISTICA TRADIZIONALE
Climatizzazione E/I + ACS + Preriscaldo
invernale ACS con fonti rinnovabili.
A.C.S.
Acquedotto
RTYR 174-600 CC
GAS
Climatizzazione E/I + ACS + Preriscaldo E/I
ACS con fonti rinnovabili.
A.C.S.
Acquedotto
P
P
RTRH 118-240
GAS
Riscaldamento + A.C.S. con fonti rinnovabili
ACS
GAS
Acquedotto
RTA 00-266 CC
Sistema integrabile con altre tecnologie.
DAI/AI COLLETTORI SOLARI
Segnale 0/10 Volt
Ta
ACS
T
T
GAS
P
P
Acquedotto
Facile retrofitting
Le apparecchiature si
inseriscono
razionalmente
in tutte le tipologie di
impianti idronici per
applicazioni
residenziali, terziarie,
alberghiere ed
industriali.
Nelle riqualificazioni
possono affiancare
caldaie esistenti
aumentando le
prestazioni
complessive del
sistema
Temperatura di
mandata fino a
65°C
(15% del carico soddisfatto con pdc aria/acqua ad alta temperatura)
70
Curva climatica impianto esistente
65
Curva climatica limite unità HT
Curva climatica limite unità LT
T emper atur a mandata ac qua - T hm
60
55
50
45
HT
40
35
30
-5 °C
-3 °C
-1 °C
1 °C
3 °C
5 °C
7 °C
T emper atur a ar ia es ter na - T a
9 °C
11 °C
13 °C
15 °C
Segnale analogico 0/10 Volt
Segnale digitale ON-OFF
Ta
T
GAS
P
P
…. il valore dell’esperienza
…. NELL’INDUSTRIA: piccole dimensioni
…. il valore dell’esperienza
…. NELL’INDUSTRIA: medie dimensioni
…. il valore dell’esperienza
…. NELL’INDUSTRIA: processo
…. il valore dell’esperienza
…. NELL’INDUSTRIA: caseifici
…. il valore dell’esperienza
…. NELL’INDUSTRIA: cantine vinicole
GRAFICHE ANTIGA (TV)
CLIMATIZZAZIONE
REPARTI PRODUTTIVI
Qh = 2000 kW
Qc = 800 kW
MESSAGGERIE DEL GARDA
(BS)
CLIMATIZZAZIONE UFFICI
Qh = 90 kW
Qc = 51 kW
2004
24.000 €
RelativI ai consumi di funzionamento e
ausiliari della palazzina uffici e del gruppo
frigorifero elettrico raffreddato ad acqua
per mezzo di torre evaporativa
Combustibile – gasolio –
consumi annui
10.000 €
Combustibile per l’alimentazione della
caldaia a gasolio da 90 kW
CONSUMI TOTALI ANNUI
34.000 €
Energia elettrica –
consumi annui
2005
9.000 €
Relativi ai consumi di funzionamento e
ausiliari della palazzina uffici e del gruppo
termo-frigorifero a gas Robur
Combustibile – metano –
consumi annui
15.000 €
Combustibile per l’alimentazione del
gruppo termo-frigorifero Robur
CONSUMI TOTALI ANNUI
24.000 €
RISPARMIO TOTALE
ANNUO
10.000 €
Energia elettrica –
consumi annui
Il risparmio calcolato tiene conto della
variazione dei costi dell’energia nell’anno,
Hotel Traubenheim - BZ
Attività: Alberghiera
Apparecchi: 3 GAHP-W
Potenza frigorifera: 51 kW
Potenza termica: 105 kW
BILANCI ENERGETICI DEL SISTEMA GEOTERMICO
Sviluppo sonde invernale: GAHP-W LB 741 m – Sistema elettrico 1155 m
Sviluppo sonde estivo: GAHP-W LB 573 m
Calcolo delle sonde geotermiche correttamente svolto per il servizio invernale.
Riduzione dello sviluppo delle sonde pari a 414 m (-36%).
…GRAZIE PER L’ATTENZIONE…
caring for the environment