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Corso di Energy Management

Prof. Livio de Santoli

Lezione 4

Centrali termiche e frigorifere - 1

livio.desantoli@uniroma1.it

www.liviodesantoli.it

LE CENTRALI TERMICHE

Combustibili e combustione (2)

Ai fini della Prevenzione Incendi:

Classe A: solidi

Classe B: liquidi

Classe C: gas infiammabili

Classe D: sostanze chimiche e metalli (es. Na)

Classe E: apparecchiature elettriche

Combustibili e combustione (4)

Reazione completa, compreso il calore di

condensazione del vapore d’acqua prodotto:

Potere Calorifico Superiore (PCS).

Senza condensazione vapore d’acqua:

Potere Calorifico Inferiore (PCI).

Differenza pratica: circa 10%.

Potere calorifico superiore inferiore

Combustibile MJ/kg kcal/kg MJ/kg kcal/kg

Carbonio (grafite) 32,65 7800 - -

Legna secca (umidità <15%) - - 15,9 3800

Carbone - - 31,4 7500

Gasolio 44,00 10499 41,0 9799

Benzina 46,00 10986 42,0 10031

Alcool etilico 30,00 7184 27,1 6479

Propano 49,40 11800 49,4 11796

Butano 46,15 11025 46,1 10984

Trementina 45,40 10850 45,4 10762

Potere calorifico di alcuni combustibili gassosi,

riferito al normal metro cubo:

Potere calorificosuperiore inferiore

Combustibile MJ/Nm3 kcal/Nm3 MJ/Nm3 kcal/Nm3

Idrogeno 12,742 3044 11,109 2654

Metano 35,16 8400 31,65 7560

La norma UNI10389 fissa per convenzione i poteri

calorifici di

alcuni combustibili come da tabella seguente:

Gas naturale8250 kcal/m³ (a press. atm. a 15°C)

Gas di petrolio liquefatti GPL 27000 kcal/m³ (a press. atm. a 15°C)

Gasolio 10210 kcal/kg

Olio combustibile 9870 kcal/kg

Emissioni dei principali combustibili

Rendimento di un generatore di calore

Fatto 100 il PCI:

Trasmissione calore per irraggiamento alle pareti del focolare (55-70%);

Trasmissione calore per convezione nei giri fumo (35-20%);

Qf perdite al camino (sino al 10%);

Rendimento di combustione Rc=Qtc/Qi

Qd perdite per convezione e irraggiamento dal corpo caldaia (sino al 3%)

Rendimento utile o globale caldaia: R=Qu/Qi.

Caldaia a confronto

Rendimento di un generatore (2)

ESEMPI DI CALDAIE A CONDENSAZIONE

ESEMPI DI CALDAIE A CONDENSAZIONE MODULARI

LA SICUREZZA NELLE CENTRALI TERMICHE

LEGGE 615 – 13.07.66

Provvedimenti contro l’inquinamento atmosferico.

D.P.R. 1.391 – 22.12.70

Regolamento per l’esecuzione della Legge 615 contro l’inquinamento

atmosferico.

CIRCOLARE 73 – 29.07.71

Norme di sicurezza per impianti termici ad olio combustibile e gasolio.

UNI/CIG 8042 – 04.98

Bruciatori di gas – prescrizioni di sicurezza.

UNI/CTI 9615 – 12.90

Calcolo delle dimensioni interne dei camini.

D.M – 12.04.96

Regola tecnica di prevenzione incendi per la progettazione, costruzione

ed esercizio degli impianti termici alimentati da combustibili gassosi

REQUISITI LOCALE CALDAIA COMBUSTIBILI LIQUIDI

REQUISITI LOCALE CALDAIA COMBUSTIBILI GASSOSI

REQUISITI LOCALE CALDAIA COMBUSTIBILI GASSOSI

REQUISITI LOCALE CALDAIA COMBUSTIBILI GASSOSI

EVACUAZIONE DEI FUMI

SCAMBIATORI DI CALORE A FASCIO TUBIERO

SCAMBIATORI DI CALORE A PIASTRE SMONTABILI

TELERISCALDAMENTO

PRODUZIONE

ISTANTANEA ACS

PRODUZIONE

ACCUMULO ACS

ISTEMI PRODUZIONE ACQUA CALDA SANITARIA

IL CICLO FRIGORIFERO AD ESPANSIONE DIRETTA

COMPR

CO

ND

EN

SA

TO

RE

EV

AP

OR

AT

OR

E

Q1

Q2

IL CICLO FRIGORIFERO AD ESPANSIONE DIRETTA

(estate – refrigerazione)

POMPA

3,1

1,0

2,1

IL CICLO FRIGORIFERO AD ESPANSIONE DIRETTA

(inverno - riscaldamento)

POMPA

1,0

3,1

2,1

IL CICLO FRIGORIFERO AD ESPANSIONE INDIRETTA

POMPA

COMPRC

ON

DE

NS

AT

OR

E

EV

AP

OR

AT

OR

ECICLO

PRIMARIO (GAS

FRIGORIG.)

FA

N C

OL

ISCICLO SECONDARIO

(ACQUA) Q1QQ2

Refrigeratore aria-acqua per produzione di acqua fredda

Refrigeratore aria-aria (“split”)

Refrigeratore acqua-acqua per produzione di acqua fredda

“Caldo” ceduto

all’aria esterna

“Caldo” ceduto

all’aria esterna

“Caldo” ceduto

all’acqua (torri

evaporative)

TIPOLOGIE DI GRUPPI FRIGORIFERI