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EfficienzaEnergeticaneiprocessiindustriali


4regoleperottimizzarel’usodell’energianeiprocessiindustriali

1. Ridurrel’energianecessariaall’esecuzionedeiprocessiovveromisurareecontrollareciòchestaaccadendoenonmisurareciòcheèaccaduto;

2. Ridurreglisprechineisistemichedistribuisconoiservizienergeticiaisingoliimpianti;

3. Migliorarel’efficienzadeidispositivichetrasformanol’energiainserviziutili;

4. Recuperarel’energiacheattualmentevienepersa

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1. Ridurrel’energianecessariaall’esecuzionedeiprocessiovveromisurareecontrollareciòchestaaccadendoenonmisurareciòcheèaccaduto)

Cosafare?

Utilizzarelemiglioritecnologiedisponibili

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BAT’s nellafabbricazionedellacarta

Centraletermica:

• Migliorareilrendimentodellacaldaia

• Istallareunimpiantodicogenerazione

Sezioneimpasto

• Renderepiùefficientiglispappolatori

• Renderepiùefficientiiraffinatori

• Istallareinvertersuimotori

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Sezioneformazionefoglioepressatura:

• Utilizzaretelepiùefficientinellatavolapiana

• Migliorarelecasseaspirantieilsistemadelvuoto

• Utilizzarepressepiùefficienti

• Istallareinvertersuimotori

Sezioneasciugatura

• Ottimizzareilsistemavapore-condensa

• Recuperareilcaloredellefumanedellacappa

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BAT’s nellafabbricazionedellacarta

Fabbricazionedellacartarisparmiorelativoall’energiatermica

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Fabbricazionedellacartarisparmiorelativoalrecuperodicalore

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Fabbricazionedellacartarisparmiorelativoall’energiaelettrica

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BAT’s nellaproduzionedelVetro

• Ottimizzazionedelprocessodicombustionemedianteilcontrollodeiparametrioperativi

• Ottimizzazionedellaprogettazionedelfornoedellasceltadellatecnicadifusione

• Utilizzodisistemiperilrecuperodicalore

• Preriscaldomiscelevetrificabilierottamedivetro

• Istallazionediinvertersuimotori

• Utilizzodilivellipiùelevatidirottamedivetro

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BAT’s nellaproduzionediLaterizi• Incrementodelledimensionideiforniperunaminore

produzionediscartieriduzionedelleperditedicalore

• Miglioramentodellechiusuredeiforniconl’introduzionedichiusuremetallicheetenuteadacquaosabbia

• Miglioramentodell’isolamentotermicodeiforniedellepistedeicarrelliconriduzionedelleperditedicalore

• Impiegodibruciatoriadaltavelocitàperunamaggioreefficienzadicombustioneedunmigliorescambiotermico

• Istallazionedimotoriacontrolloelettronicodivelocità

• Controlloautomaticodeiregimidicottura

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ProduzionediLaterizirisparmiodienergiatermica

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ProduzionediLaterizirisparmiodienergiaelettrica

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ProduzionediLaterizirecuperodienergiatermica

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BAT’s nellaproduzionedelleceramiche

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Essiccamentoaspruzzo• Macinazioneaumido• Innalzamentodeltenoreinsolidodellabarbottina• Recuperodienergiatermicadalfornodiessiccazione

Essiccamentopiastrelleformate• Ottimizzazionericircolazione ariadiessiccamento• Recuperoariadiraffreddamentodeiforni• Essiccatoiorizzontali

BAT’s nellaproduzionedelleceramiche

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Cottura• Impiegod’impastipiùfondenti• Sfruttamentoottimaledellacapacitàproduttiva• Riduzionedellospessoredellepiastrelle• Recuperoariadiraffreddamentodeibruciatori• Sostituzionediforni• Migliorarel’efficienzaconinterventisullevariabilidiprocesso

BAT’s nellaproduzionedell’acciaio

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Principalicicliproduttivinellaproduzionedell’acciaio:

1. Produzionecokemetallurgico2. Produzioneagglomerato3. Produzioneghisa4. Produzioneacciaio


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Produzionecokemetallurgico• Adozionidimacchinecaricatrici«smokeless»(realizzanouna

connessioneatenutatratelescopiomobileelebocchettedelfornodacaricare)

• Adeguamentodeipianiedellebocchettedicarica:materialerefrattarioapiùaltaefficienza;

• Adozionidiporteadelevatatenuta;• Revamping dellemuraturerefrattarieacaldo;• Controlliavanzati


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Produzioneagglomerato• Automazionedelprocessodiformazionedelcumulodi

omogeneizzato(implementazioneaplc delcontrollodituttelemacchinecostituentil’impiantodiomogenizzazione)

• Controlliavanzati;• Miglioramentoqualitàdell’agglomerato(attraversomaggioricontrolli

èpossibileottenereunmaterialesinterizzatopiùriccoinferro)

• Riduzioneconsumodienergiatermica:recuperodelcaloresensibilenelraffreddamentodeigasdisinterizzazione;massimizzareilricircolodeigasdiscarico)


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Produzioneacciaio• Motoriazionatitramiteinverter:riduzionesprechidienergiaelettrica

nellevariefasidilavorazione;• Recupero,puliziaeriutilizzocomecombustibiledelgas

prodottodalprocessodiaffinazione;• Sistemadicaricacalda



2. Ridurreglisprechineisistemichedistribuisconoiservizienergeticiaisingoliimpianti;

3. Migliorarel’efficienzadeidispositivichetrasformanol’energiainserviziutili;

4. Recuperarel’energiacheattualmentevienepersa

Cosafare?

Diagnosienergetica

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Diagnosienergetica

Scopodiagnosienergeticaè:

• Ilmiglioramentodell’efficienzaenergetica;• Lariduzionedeicostipergliapprovvigionamentienergetici;• Ilmiglioramentodellasostenibilitàambientalenellasceltaenell’utilizzodellefonti;

• L’eventualeriqualificazionedelsistemaenergetico.

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Obiettivi

• Razionalizzazionedeiflussienergetici;• Recuperodelleenergiedisperse;• Individuazioneditecnologieperilrisparmiodienergia;

• Ottimizzazionedicontrattidifornituraenergetica;• Gestionedeirischitecniciedeconomici;• Miglioramentodellemodalitàdiconduzioneemanutenzione.

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PrioritàInterventi

• Interventicostozero

• Interventibasso-mediocosto

• Interventialtocosto

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PrioritàInterventi

Listaopportunitàdirisparmioenergetico

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CentraletermicaListaopportunitàdirisparmioenergetico

• Controllodellacombustione• Manutenzionedelgeneratore• Controllotemperaturagasdiscarico• Preriscaldoariadicombustione• Coibentazionesuperficidisperdenti• Recuperodicaloredaglispurghi• Cogenerazione• ………

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CentraletermicaControllocombustione-Combustionedelmetano

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CentraletermicaControllocombustione-Combustionepratica

Passandodallachimicadellacombustioneallacombustionepraticabisognatenercontoche:• icombustibilipossonoesseresolidi,liquidiegassosi;• SonocostituitidaquantitàvariabilidiCeH2;• lacombustioneavvieneinspazilimitatieintempibrevi.Pertantoèindispensabileavereariaineccessorispettoaquellateoricaancheseciònonassicurachelacombustioneavvengainmanieracompleta

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CentraletermicaControllocombustione-Eccessod’aria(E)

v Combustibilisolidi(carbonepolverizzato): 20%<e<40%v Combustibililiquidi:4%<e<20%v Combustibiligassosi(metano):1%<e<4%

§ pere=1%corrispondeunapercentualediCO2neifumiparia11,65%

§ pere=4%corrispondeunapercentualediCO2neifumiparia3,5%

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CentraletermicaControllocombustione-Puntodirugiadaacido

§ BruciandocombustibilicontenentizolfosigeneraaltreallaSO2anchelaSO3

§ LapercentualedellaSO3chesigeneradipendedalcontenutodizolfonelcombustibilemaanchedall’eccessod’ariautilizzato.All’aumentaredell’eccessod’ariaaumentalaSO3equindiil«puntodirugiada»

§ Per«puntodirugiada»s’intendelatemperaturaincuiinizialacondensazionedellaSO3checombinandosiconilvapored’acqua(H2O)daluogoall’acidosolforicoH2SO3

§ Valoritipicidel«puntodirugiada»sono:§ 180°C– 200°Cperilgasolio;§ 130°C– 140°Cperilmetano;

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CentraletermicaCoibentazionepareticilindriche

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L 300cmRi 2,5cmRe 2,8cmTi 300°CTe 295°Ck 30kcal/hm°C

Q 24936,32kcal/h

aggiuntaisolantes 5cmkisolante 0,029kcal/hm°CTe 50°C

Q 235,53kcal/h

Preriscaldoariadicombustione

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CentraleelettricaListaopportunitàdirisparmioenergetico

• Verificarelapotenzadeitrasformatori• Controllareladistribuzionedeicarichielettrici

• Verificarel’impiantodirifasamento• Controllareildimensionamentodellesbarre/cavi

• VerificareAttacco/staccodeitrasformatori

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CentraleelettricaVerificapotenzatrasformatori

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Quandosulprimariovieneapplicataunatensioneelettricaalternatasinusoidale,pereffettodell'induzionemagnetica sicreanelnucleounflussomagnetico conandamentosinusoidale.PerlaleggediFaraday-Neumann-Lenz,questoflussovariabileinducenelsecondariounatensionesinusoidale.Latensioneprodottanelsecondarioèproporzionalealrapportotrailnumerodispiredelprimarioequelledelsecondariosecondolarelazione:[10]

k0

doveVp èlatensioneapplicatasulprimario,Vs latensioneindottasulsecondario,Np ilnumerodispiredelprimarioeNs ilnumerodispiredelsecondario,k0 èchiamatorapportoditrasformazione.

CentraleelettricaVerificapotenzatrasformatori

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Le perditeneitrasformatorisonodiduetipi:quelleindipendentidalcaricoequellefunzionedelcarico.Leprimesonoquasiesclusivamenteleperditenelferro edipendonodalquadratodelletensione.Taliperditesihannoquandoiltrasformatoreèconnessoadunasorgeteditensione(reteelettrica)indipendentementedalcarico.Pertantosonopresentianchequandoiltrasformatorelavoraavuoto.

Lesecondesonoproporzionalialquadratodellacorrenteesonoquasiesclusivamenteleperditenelrame.Siverificanoquandocircolacorrentepersoddisfarelarichiestadiuncaricoelettrico.

Inteoriasihachel’efficienzamassimaperuncertocaricosiraggiungequandoleperditeavuotoeacaricosonouguali.(fattoredicaricocompresotra35e55%).

Centraleelettrica

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Centraleelettricacontrollareildimensionamentodellelinee

• Leperdite dipendonoprincipalmentedall’effettoJoule.Sonopertantodirettamenteproporzionaliallaresistenzadeicaviosbarreealquadratodellacorrentecircolante.

• Laresistenzaèasuavoltadipendentedallaresistivitàdelmaterialedallalunghezzadelcavoeinversamenteproporzionaleallasezione.

• Iprincipaliparametridaconsiderarenellaprogettazione/verificadimensionamentodellelineedidistribuzionesonoladensitàdicorrenteelacadutaditensione.

• Ilcriteriolargamenteaccettatonelsettoreindustrialecorrispondeadunacadutaditensioneinferioreal5%nellecondizionioperativeacuicorrispondecirca2-3%diperditelungolelinee.

• Perladensitàdicorrenteunaregolageneraleèquellachemaggioreèlasezionedellalineapiùbassaeaccettabileèladensitàdicorrente.

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Centraleelettricaesempiodidimensionamentodiunalineaelettrica

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Dimensionamentolineaelettrica

perditepereffettoJoule P=R*I2 Wresistenzaelettricalinea R=ρL/S Ohm V/Aresistività ρ Ohm*m 1,78E-08corrente I A 112,76Lunghezza L m 1000sezione S m2

orefunzionamento h h 7000costounitarioenergiaelettrica Ce €/kWh 0,16perditaelettricaannua(euro) ρL/S*I2*Ce*hconduttoreinramecostounitarioconduttore Cu €/m3 56827pesospecifico kg/m3 8930InvestimentoIo Cu*L*S €

numerodiannidivitainvestimento n anni 20interesse(i=r+f-f') i % 5%fattorediannualità(i,n) FA anni 12,46


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Beneficioannuale(elettricitàportataalpuntodiutilizzazione)costanteneltempocosìcomeleperdite

VAN=(Beneficioannuale-P)*FA-Investimento

dVAN/dS=-dP/dS*FA-dIo/dS

dVAN/dS=-d(ρL/S*I2*Ce*h)/dS*FA-d(Cu*L*S)/dS

derivatadelVAN=0permassimizzareilbeneficioovverominimizzareleperdite

VAN=0=-(ρL*I2*Ce*h)/S2*FA-Cu*L*

S2=-((ρL*I2*Ce*h)*FA)/(Cu*L)

S=√-((ρ*I2*Ce*h)*FA)/Cu m2 0,00023578


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mm2 235,78 25 50 100 250 500 1000 2000 3000

Potenza(kW) 50,00ore(h) 7.000,00Energia(kWh)350.000,00Perdite(kWh) 6.719,69 63374,84 31687,42 15843,71 6337,48 3168,74 1584,37 792,19 528,12FC 54.924,85 45860,03 50930,01 53465,01 54986,00 55493,00 55746,50 55873,25 55915,50FA 12,46Io 13.398,75 1420,68 2841,36 5682,73 14206,82 28413,64 56827,27 113654,55 170481,82Sezione 0,000236 0,000025 0,00005 0,0001 0,00025 0,0005 0,001 0,002 0,003VAN(€) 671.086,27 570096,61 631859,17 660609,43 671040,31 663151,82 637897,34 582649,65 526348,91

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14Serie1 2,5E-05 0,00005 0,0001 0,00025 0,0005 0,001 0,002 0,003Serie2 570096, 631859, 660609, 671040, 663151, 637897, 582649, 526348,

0

100000

200000

300000

400000

500000

600000

700000

800000

VAN

Titolodelgrafico

Centraleelettrica:Energiareattiva• Èenergiareattiva quellachevieneassorbitadapartedimotori,

trasformatori,lampadeafluorescenzaeviadicendosenzaprodurrelavoro(solol’energiaattivaproducelavoro).

• Ilproblemaèchel’energiareattiva dell’utenzaprovocamaggioriconsumieimpegnosullelineedell’aziendaelettrica,laqualeaddebitairelativimaggioricostiall’utentetramitepenaliperbassofattoredipotenzaCosfi(Cosfi=cosenodell’angolodisfasamentotracorrenteetensione).

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Centraleelettrica:Rifasamento

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Centraleelettrica

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Centraleelettrica

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Centraleelettrica:Rifasamento

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Calcolodellapotenzadeicondensatorierisparmioenergetico

Qc

Q0

ϕ0

ϕr Qr

P

Qc=Q0-Qr=P(tgϕ0-tgϕr)=KrP

cosϕ0=0,6 ϕ0= 0,9 rad 53 ° tgϕ0 1,3cosϕr=0,95 ϕr= 0,3 rad 18 ° tgϕr 0,3

CentralefrigoriferaListaopportunitàdirisparmioenergetico

• Utilizzareil“freecooling”• Controllarelatemperaturadelfluidofrigorigeno

• Puliregliscambiatori• Suddividereicircuiti• Evitareperditedirefrigerante• Coibentareletubazionifredde

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Ciclofrigorifero

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Ciclofrigorifero

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Risparmiodienergiaassociatoalrecuperodicaloredaunimpiantofrigorifero

1)Recuperodalcondensatore1330 kW

a Potenzafrigorifera kW 1400b Potenzaall'albero(assorbita) kW 500c fattoredicaricomedio % 70

d=c*(a+b)/100 caloredicondensazionealcaricomedio kW 1330e=0,6*d calorerecuperato kW 798 500

f=e/0,85(*) combustibileequivalente kW 938,82 kWg=f*860 kcal/h 807388,2

h=f*3600/1,055 Btu/hi=f*3600/41860 kgoil/h 80,73972

l orelavoroutilizzatorecalorerecuperato h/anno 2400m=i*l/1000 energiarecuperata(risparmioenergetico) TOE/anno 193,7753 1400 kW

Ciclofrigorifero

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2)Recuperodallubrificante(olio)diraffreddamento

a Potenzafrigorifera kW 1400b Potenzaall'albero(assorbita) kW 500c fattoredicaricomedio % 70

d=c*(a+b)/100 caloredicondensazionealcaricomedio kW 1330e=0,1*d calorerecuperato kW 133

f=e/0,85(*) combustibileequivalente kW 156,5g=f*860 kcal/h 134564,7

h=f*3600/1,055 Btu/hi=f*3600/41860 kgoil/h 13,5

l orelavoroutilizzatorecalorerecuperato h/anno 6000m=i*l/1000 energiarecuperata(risparmioenergetico) TOE/anno 80,7

(*) 0,85rendimentocaldaia

1330 kW

500kW

1400 kW

CentralefrigoriferaSostituzionediungruppofrigoconunopiùefficiente

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� Pn = potenza nominale (kW)

� FC = fattore di carico

� h = tempo funzionamento (h)

� Cu = costo unitario energia (€/kWh)

� EERold = efficienza gruppo esistente

� EERnew = efficienza gruppo nuovo

CentraleariacompressaListaopportunitàdirisparmioenergetico

• Evitareleperdite• Ridurrelapressionedell’ariacompressa• Dimensionareilcompressoresulladomanda• Usarecompressoridiversiperdiversilivellidipressione

• ValutarelaconvenienzaainstallareVSDsystem• Effettuarelamanutenzione• Valutarelaconvenienzadirecuperidicalore

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CentraleariacompressaEnergyEfficiency BREF2009

• Compressedairaccountsforasmuchas10%ofindustrialconsumption

• Nowadaysinvestmentisgovernedbylifecyclecostanalyses,especiallywiththesupplyofanewCAS.EnergyefficiencyisconsideredamajorparameterinCASdesign,andthereisstillpotentialintheoptimizationofexistingCASs.Thelifetimeofalargecompressorisestimatedat15to20years.Inthistime,thedemandprofileinafacilitycanchangeandmayneedtobereassessed,andinadditiontothis,newtechnologiesarebecomingavailabletoimprovetheenergyefficiencyofexistingsystems.

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CentraleariacompressaEvitareleperdite

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CentraleariacompressaRidurrelapressionedell’ariacompressa

• Progettareipercorsieledimensionidelletubazioniperridurreleperditeditrasportoediconseguenzalapotenzaelapressionedifunzionamentorichiestaaicompressori.

• Seilprocessoproduttivoloconsentesuddividerelareteinsottoretieserciteapressionidiverse.Conunapressionedilavorodi7barogniincrementodi1bardipressionecomportaunaumentodel 7%deiconsumi

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CentraleariacompressaValutarelaconvenienzadirecuperidicalore

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CentraleariacompressaValutarelaconvenienzadirecuperidicalore

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PompeesistemidipompaggioListaopportunitàdirisparmioenergetico

• Dimensionarelepompesulladomanda• Ridurreleperditedicarico• Dimensionarecorrettamenteilcircuito• Controllarel’efficienzadellepompe• Eliminareleperditediliquido• ……..

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PompeesistemidipompaggioDimensionarelapompasulladomanda

IlrendimentoηdiunapompaèilrapportotralapotenzautileWu elapotenzaassorbitaW,cioèη=Wu/W.Lacurvadeirendimentihaunandamentodapprimaascendenteepoidiscendente.Nelpuntodimassimorendimento(oinunintornodiesso)ilfunzionamentodellapompaèquelloottimale.

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La potenza W è il prodotto della portata Q per la prevalenza H e per la densità d del fluido (W=Q·d·H). Se si rappresentano in diagramma la portata Q sull’asse delle ascisse e la Potenza assorbita W sull’asse delle ordinate, si ottiene la curva portata-potenza. Tale curva è generalmente ascendente, cioè sale all’aumentare della portata.

LacurvacaratteristicadiunapomparappresentalevariazionidellaprevalenzaHinfunzionedellaportataQ.Lacurvaportata-prevalenzadellapompavienetracciatasperimentalmenteperpunti,anumerodigiricostante.Leprevalenzedecresconoall’aumentaredellaportata(eviceversa).Senededucequindiche:lapompacentrifuga,avelocitàdirotazionencostante,convogliaunaportataQcheaumentaconildiminuiredellaprevalenzaH.Quandolaportataèzerolaprevalenzaraggiungeilvaloremassimo.


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Secambiailnumerodigiridellamacchinacambianopuresialacurvacaratteristica,siaquelladelrendimentosiaquelladellapotenzaassorbita.Infigurasonorappresentatelafamigliadellecurvecaratteristicheedellepotenzeassorbiteadifferentivelocitàdellagirantesonorappresentateincuisonopuresegnatelecurvedirendimentocostanteaventiunaformaovale.

Ilpassaggiodaunacondizionedifunzionamentoadun'altrasipuòfaremoltoagevolmentetenendopresentechelaportataQ,laprevalenzaHelapotenzaWrilevateangirielaportataQx,laprevalenzaHx elapotenzaWx quandoilnumerodigiriènx ,sussistonoleseguentirelazioni:


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Velocità di sincronismo motore asincrono

• n: numero di giri• f: Frequenza di alimentazione motore (50 Hz)• p: numero di poli (2, 4, 6, 8)

• Il carico applicato produce, in genere, uno scorrimento fra la velocità reale e la velocità sincrona del motore. Di solito, questo scorrimento ha un valore ridotto, attorno all’ 1 – 3 % del valore della velocitá sincrona.

• Un modo per ottenere un motore a velocità variabile è modificare la frequenza di alimentazione.

• Il dispositivo che serve a questo scopo riceve il nome di convertitore di frequenza.


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riduzionediportataconvalvolastrozzatriceh Q H ρ η g W Eore m3/h m kg/m3 m/s2 kW kWh

950 220 85 1000 0,65 9,81 78,40 74476,3540 200 95 1000 0,66 9,81 78,45 42361,4730 160 110 1000 0,64 9,81 74,94 54704,4

1000 120 128 1000 0,53 9,81 78,97 78973,61200 110 130 1000 0,51 9,81 76,41 91688,24420 342.204

riduzionediportataconinverterη n Q H W nx Qx Hx Wx E

m3/h m kW kW kWh0,65 3000 220 85 78,4 78,4 74476,30,65 3000 220 85 78,4 2727 200 70,25 58,9 31806,10,65 3000 220 85 78,4 2182 160 44,96 30,2 22014,5

0,65 3000 220 85 78,4 1636 120 25,29 12,7 12722,4

0,65 3000 220 85 78,4 1500 110 21,25 9,8 11759,4152.779

VentilatoriListaopportunitàdirisparmioenergetico

• Sceglierecorrettamenteilventilatore• Ridurreleperditedicaricodelcircuito• Eliminareleperditedifluido• Verificarelecondizionioperative• Limitareivolumitrattatialleeffettiveesigenzedelcarico

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EdificiindustrialiListaopportunitàdirisparmioenergetico

• Coibentazionesuperficidisperdenti• Controllarelatemperaturadegliambienti• Evitareleperditedicalore• Limitareglispaziriscaldati• Conservarel’efficienzadell’impianto• Installarecontrolliautomaticiditemperatura

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EdificiindustrialiCoibentazionesuperficidisperdenti

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EdificiindustrialiConsumodicombustibile

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Superficie U GG h η Pci Combustibilem2 W/m2K W/m3 m3

tettopianoinlaterocementomediolivelloisolamento

150 0,7 2100 24 0,95 9.593 581

muraturacassavuotainlaterizioforato(30cm)

100 1,15 2100 24 0,95 9.593 636

muraturacassavuotainlaterizioforato(30cm)pocoisolata

90 0,78 2100 24 0,95 9.593 388

muraturainblocchiforariincalcestruzzo(30cm+intonaco)

90 1,22 2100 24 0,95 9.593 607

muraturaconmattonialveolatiealtolivelloisolamento

100 0,34 2100 24 0,95 9.593 188

solaioinlaterocemento 150 1,3 2100 24 0,95 9.593 1.078vetrocameraconintercapedineariatelaioinlegno

60 2,8 2100 24 0,95 9.593 929

totale 4.408


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s= -R1λ 0,17

FA= 12,46I0= 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000

Δk= 0,81 1,09 1,23 1,32 1,38 1,42 1,45 1,47 1,49 1,51 1,52s= 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18 0,2 0,22

VAN= 39692 53733 60347 63945 66023 67228 67885 68176 68210 68057 67763

(𝑋 ∗ 𝐹𝐴 ∗ λ)/(𝐶𝑚𝑎𝑡 ∗ 𝑆).

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11s= 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18 0,2 0,22VAN= 39692 53733 60347 63945 66023 67228 67885 68176 68210 68057 67763

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

VAN

VAN=(RISP)*(FA)-I0

RISP=(Cc*Gg*24*0,9*S*Δk)/(η*Pci)

Cc= 1,4 €/m3 CostodelcombustibileGg= 2000 gradigiornodellalocalità

24 h oregiorno0,9 coefficientechetienecontodell'attenuazionenotturna

S= 500 m2 superficiedellaparetedacoibentareΔk= kcal/hm2°C variazioneditrasmittanzadovutaallacoibentazioneη= 0,85 rendimentomediodell'impianto

Pci= 8250 kcal/m3 poterecalorificoinferioredelcombustibile


70

s= -R1λ 0,13

FA= 12,46I0= 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000

Δk= 0,81 1,09 1,23 1,32 1,38 1,42 1,45 1,47 1,49 1,51 1,52s= 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18 0,2 0,22

VAN= 24088 32757 36651 38607 39586 40004 40069 39899 39564 39108 38562

(𝑋 ∗ 𝐹𝐴 ∗ λ)/(𝐶𝑚𝑎𝑡 ∗ 𝑆).

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11s= 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18 0,2 0,22VAN= 24088 32757 36651 38607 39586 40004 40069 39899 39564 39108 38562

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

45000

VAN

VAN=(RISP)*(FA)-I0

RISP=(Cc*Gg*24*0,9*S*Δk)/(η*Pci)

Cc= 0,9 €/m3 CostodelcombustibileGg= 2000 gradigiornodellalocalità

24 h oregiorno0,9 coefficientechetienecontodell'attenuazionenotturna

S= 500 m2 superficiedellaparetedacoibentareΔk= kcal/hm2°C variazioneditrasmittanzadovutaallacoibentazioneη= 0,85 rendimentomediodell'impianto

Pci= 8250 kcal/m3 poterecalorificoinferioredelcombustibile

EdificiindustrialiLimitareglispaziriscaldati

Assenzadigradientetermicoequindiminoridispersioni

Neilocaliriscaldaticonimpiantiadirraggiamento,l'assenzadiunmarcatogradientetermicoriducelastratificazionedell’ariaequindiilcaricotermiconecessarioalriscaldamentodellocale.

71

Lapercezionedicomfortdiunambienteèlegatanonsoloallatemperaturadell’aria(TA)maanchealletemperaturedellesuperficichecircondanoilcorpo(TemperaturamediaradianteTMR).Lafiguramostralecondizionidicomfortperglioperatoridiuncapannoneindustriale,impegnatiallemacchineutensili.Nelcasodiunimpiantoconvettivoilcomfortpuòessereraggiuntoperunatemperaturadell’ariaedelleparetidi17°C;utilizzandounimpiantoradiantesipuòridurrelatemperaturadell’ariaadappena15°C,portandolatemperaturamediaradiantea22°C.

MotorielettriciListaopportunitàdirisparmioenergetico

• Eseguirecorrettamenteriparazionieriavvolgimenti

• Installaremotoriaaltaefficienza• Selezionareimotoriasecondadelcarico• Fermareautomaticamenteimotori• Valutarelaconvenienzaainstallaredispositiviavelocitàvariabile

72

Esempiodidiagnosienergeticasuimotorielettrici.Cosachiedersi?

• Quantimotoricisono?• Sonoinfunzionesoloquandoènecessario?• Perquantotempofunzionano?• Sonopresentimotoridigrossapotenza?• Quantepompeeventilatoricisono?• Qual’èilfattoredicarico?• Sonopresentivalvole“strozzatrici”diflusso?

73

Esempiodidiagnosienergeticasuimotorielettrici.Cosatenerepresente?

S.E.=(Pn*FC*h*Cu)/Eff

• S.E.=spesaenergetica• Pn =potenzanominale• FC=fattoredicarico• h =tempofunzionamento• Cu =costounitarioenergia• Eff. =rendimentomotore

74

Esempiodidiagnosienergeticasuimotorielettrici. Cosafare?

• Ridurrelapotenza• Ridurreiltempodifunzionamento• Ridurreilcostounitariodell’energia• Migliorarel’efficienzaenergeticadelsistema.

75

Esempiodidiagnosienergeticasuimotorielettrici.

RegolamentoEuropeo640/2009stabiliscel’efficienzaminimadeimotorieil

calendariodiapplicazione

• Dal16/06/2011livellominimoIE2• Dal01/01/2015motoriconpotenzada7,5a375kWefficienzaminimaIE3oIE2seconinverter

• Dal01/01/2017motoriconpotenzada0,75a375kWefficienzaminimaIE3oIE2seconinverter

76


RegolamentoEuropeo640/2009

77


IntheEuropeanUnion,wideranginglegislationhasbeenratifiedwiththeobjectivetoreduceenergyusageandinturnCO2 emissions.EURegulation640/2009andthesupplement04/2014involveenergyusageand/ortheenergyefficiencyofinductionmotorsintheindustrialenvironment.ThestandardIEC60034-30-1:2014definesefficiencyclassesfor50and60Hzandstipulates,worldwide,whichmotorsareinvolvedandwhichexceptionsapply.TheEURegulationisessentiallybasedonthisstandard.NewefficiencyclasseshavebeendefinedinIEC60034-30-1forinductionmotors(IE=InternationalEfficiency):• IE1(StandardEfficiency)• IE2(HighEfficiency)• IE3(PremiumEfficiency)• IE4(SuperPremiumEfficiency)

78

Esempiodidiagnosienergeticasuimotorielettrici.Calcolodelrisparmio?

• Pn =potenzanominale(kW)• FC =fattoredicarico• h =tempofunzionamento(h)• Cu =costounitarioenergia(€/kWh)• IEstand =efficienzamotoreistallato• IE3 =efficienzamotorenuovo

79

Illuminazione

80

Incandescenza Alogenaadincandescenza

Fluorescente Fluorescentealta

frequenza

Vaporidimercurio

alogenurimetallici

Sodioadalta

pressione

Sodioadbassa

pressione

LED

Potenza(soltantolampada)

W 100 500 36 32 250 400 400 180 10

Lumen(flussoluminoso)

lm 1.500 12.500 2.600 3.200 14.000 32.000 48.000 33.000 1.000

efficienzadellalampada

lm/W 15 25 72 100 56 80 120 183 100

Potenza(soltantoballast/dimmer)

W 0 0 10 4 16 25 35 30 <0,2

efficienzalampada(comprensivadiballast/dimmer)

lm/W 15 25 57 89 53 75 110 157 98

coefficientediutilizzazioneCU

% 70 70 70 70 40 40 40 40 90

Efficienzatotale lm/W 11 18 40 62 21 30 44 63 88vitatecnologica h 1.000 3.000 7.500 12.500 10.000 10.000 10.000 10.000 50.000

CU:rapportotrailflussocheraggiungeilpianodilavoroeilflussototale

Illuminazione

81

SostituzionedilampadefluorescentiaaltafrequenzaconLED

HFCFL LEDDatitecnici riferimento nuovo

a flussoluminosoiniziale lm 3.000b potenzaelettricaassorbitaperlampada W 50 30

c=a/b efficicenzalampada lm/W 100 100d potenzaelettricaassorbitaperlampada+ballast W 56 31

e=a/d efficicenzalampada+ballast lm/W 89 98f coefficientediutilizzazione % 60 90g fattoredidecrementoprestazionaleperlampada % 90 90h fattoredisporcamento % 90 90

i=e*f*g*h/10^6 efficienzaluminosaperWatt lm/W 43,39 71,47l=a*f*g*h/10^6 efficienzaluminosaperlampada lm 2430(*) 2.187

m flussoilluminamentomediorichiesto lx 600(*) 600n superficieilluminata m2 5.000 5.000

o=m*n illuminazionetotalerichiesta lm 3.000.000 3.000.000p=o/l numerodilampaderichieste n.lampade 1235(*) 1.372q=o/i potenzaelettricarichiesta W 69.160 41.975

KPI=q/n potenzaistallataperunitàdisuperficie W/m2 13,8 8,4Risparmioenergetico/economico

w oredilavoroannuali h/anno 5.000 5.000EC=w*q/1000 consumoenergeticoannuale KWh/anno 345.800 209.877

ES=EC(REF)-EC(Nuovo) Risparmienergeticoannuale KWh/anno 135.923CA costounitarioEE €/kWh 0,15 0,15

CS=ES*CA Risparmiospesaenergetica €/anno 20.389

82

Grazieperl’attenzione

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