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0946IT Maggio 2018H₂ydroGEM

Caldaia CatalitiCa a idrogenoCCF01-2018

CCF01-2018

DescrizioneLa caldaia a idrogeno CCF01-2018 è una caldaia a gas a condensazione alimentata da idrogeno puro.È progettata e assemblata per il riscaldamento dell’acqua utilizzata negli impianti di riscaldamento.La caldaia è ottimizzata per avere la migliore efficienza con i sistemi di riscaldamento radiante che funzionano con acqua a bassa temperatura, circa 35÷40 ° C.La caldaia è alimentata da idrogeno puro: ciò consente una combustione senza fiamma grazie agli speciali catalizzatori interni.La concentrazione di idrogeno nel canale di reazione è controllata e il suo valore è inferiore al 4 % (circa 3 %), per questo motivo la temperatura interna ha valori intorno ai 250÷300 °C. Ciò significa alta efficienza (grazie ad un maggiore recupero termico allo scarico) e nessuna emissione pericolosa.La reazione catalitica, infatti, è priva di emissioni di CO₂ vista l’assenza di carbonio tra i reagenti, e, dato che non si superano i 300 °C, previene la formazione dei nocivi ossidi di azoto (NOx). L’unico prodotto di scarto della reazione è vapore acqueo, che viene in parte condensato e, per la restante parte, rilasciato senza problemi nell’atmosfera. La caldaia, grazie alla reazione catalitica senza fiamma, ha bisogno di meno operazioni per la manutenzione rispetto a una caldaia tradizionale, con prospettive di maggiori durata in esercizio.

Caratteristiche principali• Alimentata da idrogeno puro• Canale di reazione di nuova generazione• Reazione catalitica senza fiamma a bassa concentrazione di idrogeno• Sistema di recupero calore allo scarico• Pannello di controllo integrato con comunicazione ModBus• Emissioni zero• Conforme a tutti i requisiti di sicurezza

Dati tecniciPortata termica nominale [kW] 5,01

Massima potenza termica utile [kW] 5,36

Massima efficienza termica utile [%] 106,7

Efficienza termica in conformità alla direttiva 92/42/EC ****

Tipo di gas Idrogeno

Pressione gas in ingresso [bar] 5 ± 0,5

Purezza idrogeno [%] * 99,5

Consumo di idrogeno alla potenza nominale [Nm3/h] 1,67

Massima temperatura sui catalizzatori [°C] 400

Temperatura media di scarico [°C]Circa 30÷70 °C

(dipende dalla temperatura di mandata dell’acqua)

Massima concentrazione di idrogeno nel canale di reazione [%] 3

Pressione all’interno del canale di reazione(aria + idrogeno) [mbar] 30

Massima condensa nello scarico(pH circa 5÷5,5) [l/h] 1,34

Scarico: concentrazione di NOx [ppm] 0

Scarico: concentrazione di CO2 [ppm] 0

Diametro condotto di scarico [mm] 230

Prevalenza circuito idraulico Kv 1,5

Portata nominale acqua [l/h]860 l/h @ Δt 5 °C

430 l/h @ Δt 10 °C215 l/h @ Δt 20 °C

Massima pressione dell’acqua [bar] 3

Campo di temperatura di mandata [°C] 30÷80

Contenuto d’acqua all’interno della caldaia [l] 2,1

Alimentazione elettrica [V] 230

Frequenza elettrica [Hz] 50

Assorbimento nominale [W] 350

Peso [Kg] 40

Lunghezza [mm] 888

Larghezza [mm] 520

Altezza [mm] 314

Diametro attacchi di alimentazione gas [mm] Ø 6

Attacchi alimentazione acqua [inch] 1/2”M

Grado di protezione elettrico IPX4D

Comunicazione ModBus RTU

* Non sono ammessi SOx

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Caldaia CatalitiCa a idrogenoCCF01-2018

Principio di funzionamento L’idrogeno è anche un eccezionale vettore energetico, cioè è in grado di “immagazzinare” energia; per questo può risolvere uno dei problemi principali della gestione dell’energia, ovvero il suo stoccaggio. Inoltre, la sua disponibilità è di fatto illimitata: anche se sulla terra è quasi del tutto assente allo stato libero, si trova in numerosi composti. Con le attuali tecnologie può essere conservato allo stato gassoso in recipienti a pressione, allo stato liquido in contenitori criogenici e allo stato solido, in combinazione con altri elementi (idruri metallici).

Elettrolizzatore

Serbatoio

Caldaia

Cella a combustibile

Funzionamento caldaiaIl primo impianto al mondo di riscaldamento a idrogeno è basato su un bruciatore catalitico alimentato dallo stesso allo stato gassoso.All’interno del canale di reazione, un agente catalizzatore autoinnescante ne avvia il processo di ossidazione, senza che sia necessaria energia elettrica.L’idrogeno, a bassa concentrazione, si combina con l’ossigeno dell’aria atmosferica; dalla reazione scaturisce energia termica, ovvero calore.Quest’ultimo viene recuperato tramite un sistema di scambiatori e utilizzato per riscaldare l’acqua e gli ambienti domestici.

H2P = 5 bar

ARIA + H2O"EMISSIONI ZERO"

MANDATA IMPIANTO RISCALDAMENTOTmax = 80 °C

RITORNO IMPIANTO DI RISCALDAMENTO

ARIATemperatura ambiente

ARIAP = 30 mbar

H2max 3 % CATALIZZATORE

1CATALIZZATORE

2Tmax = 350 °C

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Caldaia CatalitiCa a idrogenoCCF01-2018

Schemi applicativiSchema applicativo componenti del sistema a idrogenoL’idrogeno è prodotto dall’elettrolizzatore, che scinde le molecole dell’acqua in idrogeno e ossigeno, sfruttando l’energia elettrica prodotta dalle fonti rinnovabili. L’ossigeno è liberato in atmosfera, mentre l’idrogeno è stoccato in un serbatoio o in bombole a seconda dell’applicazione.La maggior parte degli elettrolizzatori in commercio è in grado di produrre l’idrogeno ad una pressione sufficiente affinché sia stoccato direttamente in un serbatoio (ad esempio 30 bar). Tramite l’uso di un compressore è possibile aumentare tale valore in modo da aumentare la capacità di stoccaggio.Una normale bombola da 50 litri a 200 bar contiene 7,5 m3 di idrogeno, che corrispondono ad un valore energetico di circa 22 kWh.Dallo stoccaggio la pressione va ridotta in modo da rendere l’idrogeno utilizzabile per la caldaia Giacomini e per eventuali altre utenze.A ulteriore completamento del sistema, è possibile installare opzionalmente anche una cella a combustibile (fuel cell) con cui produrre energia elettrica sfruttando l’idrogeno stoccato nel serbatoio.Tutte le tubazioni e le componenti utilizzate per lo stoccaggio per la linea di distribuzione devono essere in materiale idoneo e avere caratteristiche adeguate all’uso con idrogeno alle pressioni di esercizio dell’impianto.

SERBATOIOIDROGENO

CELLA ACOMBUSTIBILE

ELETTROLIZZATORE

H25 bar

H25 bar

H2

O2

Schema applicativo con sistema di riscaldamento a pavimento radiante

T

A

C

Legenda

T Termostato ambiente: la caldaia può essere azionata da un semplice termostato ambiente (contatto pulito, ingresso programmabile)

A Allarme esterno: la caldaia può essere collegata ad una centralina di allarme, in modo da spegnersi in caso di segnalazione (contatto pulito, ingresso programmabile)

C Circolatore: uscita relè per comando circolatore

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Caldaia CatalitiCa a idrogenoCCF01-2018

Schema applicativo con più caldaie collegate in serie

S1

S2

M

Max 6

Max 6

Legenda

M Centralina Master: è possibile collegare fino a 6 caldaie in serie tramite cavo ModBus

S1 Sonda di temperatura di mandata

S2 Sonda di temperatura di ritorno

Dimensioni

A D

G H

B

CE F

L IM

1 34

2

A [mm] B [mm] C [mm] D [mm] E [mm] F [mm] G [mm] H [mm] I [mm] L [mm] M [mm]

830 888 314 460 494 520 223 190 123 92 161

1) Uscita acqua G 1/2” 3) Attacchi idrogeno Ø 6 mm

2) Ingresso acqua G 1/2” 4) Scarico Ø 230 mm

Sistema brevettatoRispettivamente nel 2005 e nel 2010 abbiamo registrato i brevetti per la metodologia di combustione dell’idrogeno e per la sua produzione in un sistema integrato: due punti di arrivo fondamentali per realizzare i nostri impianti di riscaldamento domestico ecologici e indipendenti dai combustibili fossili.

Altre informazioniPer ulteriori informazioni consultare il sito www.giacomini.com o contattare il servizio tecnico: ' +39 0322 923372 6 +39 0322 923255 * consulenza.prodotti@giacomini.comQuesta comunicazione ha valore indicativo. Giacomini S.p.A. si riserva il diritto di apportare in qualunque momento, senza preavviso, modifiche per ragioni tecniche o commerciali agli articoli contenuti nella presente comunicazione. Le informazioni contenute in questa comunicazione tecnica non esentano l’utilizzatore dal seguire scrupolosamente le normative e le norme di buona tecnica esistenti.Giacomini S.p.A. Via per Alzo, 39 - 28017 San Maurizio d’Opaglio (NO) Italy