Percorso efficienza e innovazione - ENEAclimatizzazioneconfontirinnovabili.enea.it/... · Pompe di...
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Percorso
efficienza e
innovazione
Rel. Mauro Braga
ENEA-Casaccia, 22 gennaio 2013
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VIESSMANN GROUP Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
10.400 dipendenti, 1,9 Mrd € di fatturato di cui 55% all‟estero,
grazie a 120 filiali nel mondo
24 siti produttivi per la produzione di tutte le componenti fondamentali
(scambiatori , bruciatori, regolazioni)
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IL PROGRAMMA COMPLETO VIESSMANN Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combinazioni più complesse
Complementi (impianto radiante, radiatori e ventilconvettori, moduli di distribuzione,
scambiatori, valvole e contabilizzatori)
Con la migliore consulenza, formazione, strumenti e competenza
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IL PROGETTO EFFIZIENZ PLUS
Applicando in prima persona la nostra
tecnologia nei siti produttivi abbiamo ottenuto:
un risparmio di energia primaria del 40%
una riduzione di CO2 dell‟ 80%
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IL PROGETTO EFFIZIENZ PLUS
Viessmann: un pioniere dell‟efficienza energetica
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VIESSMANN ITALIA Sede di Balconi di Pescantina (VR)
11 Filiali in tutta Italia:
Verona
Bolzano
Bressanone
Padova
Bologna
Milano
Organizzazione: 280 persone
Partner per l‟Efficienza Energetica: 450
Centri di Assistenza Tecnica : 305
Novara
Torino
Firenze
Roma
Sud
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Accademia
Calendario seminari 2° semestre 2012
L‟AZIENDA VIESSMANN
Una sala prove dell‟Accademia Viessmann
dove sono installati prodotti funzionanti
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Viessmann leader nel campo innovazione.
1.A Gas Heat pump
Pompe di calore a gas, nuova
frontiera dopo la condensazione.
Rendimenti sino al 145%
2.A Micro-Cogenerazione
Produzione combinata di energia
elettrica e termica da fonte gas
Per applicazioni domestiche
3.A Sistemi Ibridi
Sistemi bivalenti alimentati da
doppia fonte primaria di energia
( elettrico – gas ).
Viessmann azienda leader nell‟innovazione.
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Fattori esterni che influenzano il mercato
INCENTIVI
NUOVE
DIRETTIVE
MERCATO
PREZZO
ENERGIA
COSTO
SISTEMA
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Fattori esterni.
2° Incentivi e nuove
regolamentazioni
1° Prezzi e disponibilità fonti
energia primarie
FA
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OR
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ST
ER
NI
Evoluzione prezzi delle fonti
energia primarie di estrazione
fossile.
Disponibilità e prossimi sviluppi di
approvvigionamento fonti primarie.
Nuova regolamentazione 28/11
Direttiva RES energie rinnovabili
Italia.
Nuova direttiva europea ERP
classificazione apparecchi.
Effetti incentivi sul panorama delle
rinnovabili o nuove tecnologie.
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Prezzi e disponibilità fonti energia primaria.
2° Prezzi e disponibilità fonti
energie primarie
1) Gas
Realizzazione in corso opera
di nuove pipe-line per
approvvigionamento Europeo.
Studi in corso di estrazione di
nuovi tipi di metano**.
Riserve* stimate in 117 anni.
2) Gasolio
Fonte fossile fortemente soggetta a
inflazione di prezzo .
Riserve* stimate di circa 60 anni.
** Note: Metano sintetico si otterrebbe sintetizzando idrogeno e CO2
*Riserve: consumo annuo pari a 127.000 TWh / riserve riferite a gas e gasolio attualmente conosciuti
3) Corrente elettrica
Nessun sviluppo di nuovi impianti
nucleari in Europa
( in DE dismissione di quelli esistenti ).
Costi di produzione corrente elettrica da
centrali a gas pari a 4.2 ct/kWh
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Prezzi e disponibilità fonti energia primaria.
3° Prezzi e disponibilità fonti
energia primarie
1) Gas
2) Gasolio
3) Corrente elettrica
Considerazioni:
Gas sarà fonte fossile
più stabile per
evoluzione prezzi.
0
4
8
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1995 2010 2030 gas gasolio elettrico
Sviluppo nuove
tecnologie legate al GAS
Sviluppo SMART GRID
Produzione
delocalizzata energia.
ct/
kW
h
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Nuove direttive incentivi economici
4° Nuove direttive e incentivi 1) Direttiva RES 28/11 Energie rinnovabili.
Limiti di copertura quota energia primaria
con rinnovabili a crescere sino al 50% nel
2017.
Da definire piano incentivante.
2) Direttiva europea Eco-Design
ErP.
Nuova classificazione di prodotto.
La classificazione riguarderà anche
il sistema ( esempio solare con
caldaia condensazione ).
3) Effetti 55% su mercato rinnovabili e
condensazione e “conto termico”.
Perdita di efficacia del 55% con
detrazione a 10 anni.
Ruolo incentivi è di “drogare” la vera
entità del mercato.
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5° Nuove direttive e incentivi 1) Direttiva RES 28/11 Energie rinnovabili.
2) Direttiva europea Eco-Design EP.
3) Effetti 55% su mercato rinnovabili e
condensazione.
Considerazioni:
Direttiva RES 28/11:
Influenzerà radicalmente
l‟impiantistica nei nuovi
edifici.
Nuovi sistemi per edifici
in classe A ( ad esempio
ventilazione meccanica ).
Eco-Design:
Premierà i prodotti e i
sistemi più efficienti.
Saranno favoriti i
produttori “sistemisti”.
Incentivi:
Saranno sempre
meno e sempre più
selettivi.
Il mercato delle
rinnovabili dipenderà
dall‟entità degli stessi.
Nuove direttive incentivi economici.
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Pompa di calore a gas VITOSORP 200-F Pompa di calore a gas a zeolite con caldaia a condensazione
per picchi termici.
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Perché pompa di calore a GAS? Confronto con le attuali tecnologie presenti sul mercato.
TECNOLOGIA CONDENSAZIONE
Punti di forza:
Prezzo ( mercato dei volumi ).
Facilità installazione.
Bassi costi manutenzione.
Tecnologia per tutte le applicazioni
( riqualificazione impianti, nuovi
impianti ) .
Tecnologia matura.
Punti di debolezza:
Massima efficienza raggiungibile 99%.
Utilizzo di energia fossile
( no riduzione di CO2 ).
Tecnologia in fase raggiungimento
status “saturazione”.
Potenzialità minime >2kW.
POMPE DI CALORE STANDARD
Punti di forza:
Alta efficienza e bassi costi operativi.
Utilizzo fonte rinnovabile
(calore ambiente naturale).
Elevato risparmio di emissioni CO2.
Minima manutenzione.
Funzionamento possibile in ciclo
reversibile caldo/freddo.
Punti di debolezza:
Prezzo elevato prodotto e
realizzazione impianto.
Impiego limitato ( per lo più nuovi
impianti ).
Vincoli normativi per impianti
geotermici .
Limiti operativi ( temperatura esterna
per versione aria/acqua) .
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Quali sono i vantaggi della pompa di calore a gas? Principali vantaggi pompa di calore a gas.
Le pompe di calore a gas coniugano i vantaggi espressi dalle due tecnologie
precedenti ed eliminano i punti di debolezza delle stesse.
Ridotto utilizzo energia primaria.
Aumento efficienza sistema sino a +30%.
Facilità installazione, bassi costi manutenzione .
Tecnologia sia per utilizzo in nuovi impianti che nelle riqualificazioni.
Possibile funzionamento in raffrescamento.
Campo di modulazione elevato .
Potenzialità minime molto basse .
Impiego di componenti e fluidi eco-compatili e non nocivi
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Pompa di calore a gas VITOSORP 200-F Pompa di calore a gas a zeolite con caldaia a condensazione per picchi termici.
Val
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lam
inaz
ione
Val
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Evaporatore
Condensatore
Co
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resso
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Va
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azio
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Ciclo frigo semplificato pompa di
calore standard
Evaporatore
Condensatore
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Ciclo termodinamico pompa di
calore a gas
As
so
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Fonte calore:
Aria
Acqua
Terra
Fonte calore:
Aria
Acqua
Terra
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Evaporatore
Condensatore
Ze
oli
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Valv
ola
lam
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Asso
rbitore
Fonte calore rinnovabile:
Aria
Acqua
Terra
Cessione calore all‟edificio tramite:
impianto pavimento
Radiatori
Pompa di calore a gas VITOSORP 200-F Pompa di calore a gas a zeolite con caldaia a condensazione per picchi termici.
Zeolite
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Che cosa è la Zeolite?
Dal greco zein “bollire” e lithos “pietra” ( pietra che
bolle) la zeolite è un minerale “alluminiosilicato” con
struttura cristallina regolare e microporosa.
Scoperta nell‟anno 1757 ora viene anche prodotta
sinteticamente.
Caratteristiche Zeolite:
Grazie alla loro struttura interna ( struttura porosa
con cavità libere) la caratteristiche principale della
Zeolite è quella di assorbire l‟acqua rilasciando
contemporaneamente calore.
Pompa di calore a gas VITOSORP 200-F Pompa di calore a gas a zeolite con caldaia a condensazione per picchi termici.
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Le zeoliti si contraddistinguono per avere strutture aperte in grado di
assorbire e rilasciare reversibilmente molecole d‟acqua o molecole più
grandi e contengono grandi cationi non legati alla struttura, che
mantengono la neutralità elettrica del cristallo, che possono essere
facilmente scambiati.
La zeolite
Le zeoliti rappresentano una particolare classe di minerali; sono dei
tettoalluminosilicati ed hanno strutture cristalline costruite da tetraedri i
cui atomi di ossigeno sono scambiati con tetraedri adiacenti.
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Le zeoliti hanno una elevatissima area superficiale, con la possibilità di
adsorbire grandi quantità di specie chimiche
Le zeoliti esistono in forma naturale e sintetica e la struttura è
spesso basata sull‟unità di 24 tetraedri
La zeolite
La zeolite è un minerale non tossico, non corrosivo, non combustibile e
non perde le proprie caratteristiche chimico-fisiche nel tempo
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La zeolite è di natura cristallina e presenta una notevole affinità per le
molecole come l‟acqua.
E‟ quindi estremamente igroscopica, attrae cioè le molecole d'acqua e le
immagazzina nei suoi pori (si dice che adsorbe le molecole d'acqua); le
molecole di acqua (sotto forma di vapore), non potendo più eseguire il
proprio moto vorticoso, rallentano bruscamente trasformando l‟energia
cinetica in calore, condensando e legandosi alla struttura della zeolite.
Il processo di adsorbimento è fortemente esotermico, ossia con rilascio
di calore e questo calore, detto calore di adsorbimento, può essere ceduto
ad un‟utenza quale ad esempio di un impianto di riscaldamento.
Il processo di desorbimento è la fase inversa, il processo quindi è
completamente reversibile; tale processo inverso, è endotermico e non
comporta alcuna alterazione fisica della zeolite.
Il ciclo completo (adsorbimento/desorbimento) non altera le caratteristiche
fisiche della zeolite, la vita media della stessa infatti è stimata in centinaia
di anni prima di poter apprezzare un decadimento sensibile
Adsorbimento e Desorbimento
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Caratteristiche della Zeolite Proprietà del minerale Zeolite.
Zeolite allo stato anidro
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CA
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Le molecole d„acqua
vengono a contatto
con la Zeolite
Molecole acqua La zeolite a contatto
con l‟acqua genera
calore
(fase Assorbimento)
CA
LO
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Fornendo calore
(con generatore esterno ) le
molecole acqua si separano
dalla zeolite
( fase Desorbimento)
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Principio di funzionamento VITOSORP 200-F Rappresentazione grafica ciclo di funzionamento pompa calore a
gas. 1° Ciclo: fase di adsorbimento
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AT
OR
E
CO
ND
EN
SA
TO
RE
Assorbitore
Descrizione fase ADSORBIMENTO
La zeolite è situata nell‟assorbitore (1).
L‟acqua è posta in un recipiente
sottovuoto raffigurato ( A).
Zeolite e acqua si trovano in un modulo
sottovuoto.
0,4kWh
Si avvia impianto “rinnovabile”
cedendo calore gratuito pari a 0,4kWh
all‟acqua stoccata in (A).
L‟acqua nel modulo sottovuoto
evapora e le molecole salendo
vengono assorbite dalla Zeolite.
La zeolite a contatto con l‟acqua
cede calore all‟impianto termico
(1.0kWh) ( B).
La fase di adsorbimento dura 6
minuti. Fonte rinnovabile :
terreno o solare
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Principio di funzionamento VITOSORP 200-F Rappresentazione grafica ciclo di funzionamento pompa calore a gas.
2° Ciclo: fase di Desorbimento
EV
AP
OR
AT
OR
E
CO
ND
EN
SA
TO
RE
Descrizione fase DESORBIMENTO
Quando la zeolite ha raggiunto il grado
di saturazione si accende il generatore
di calore ( caldaia a condensazione ).
Il generatore fornisce energia ( 1.0kW)
Il calore fornito dal generatore fa
separare l‟acqua ( sotto forma di
vapore ) dalla zeolite
Il vapore condensa nel condensatore
rilasciando 0,4kWh all‟impianto
termico.
Il vapore cedendo energia torna allo
stato liquido e viene raccolto
nell‟evaporatore.
Questa fase dura 6 min.
0,4kW
h Assorbitore
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Principio di funzionamento VITOSORP 200-F Vaantaggi e peculiarità del ciclo di funzionamento pompa calore a gas.
http://Adsorptions-
Gaswärmepumpe+(Viessmann-
System)_mpeg1video.mpg
• La zeolite non è velenosa nè combustibile, totalmente ecologica
• Il refrigerante è acqua: nessun potenziale di riscaldamento globale
(GWP=0) e nessun potenziale di riduzione dell„ozono (ODP=0)
• Il modulo zeolite-acqua:
• e„ sottovuoto, quindi non ci sono pressioni elevate
• e„ un sistema ermetico esente da manutenzione
• non ha parti in movimento
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VITOSORP 200-F Pompa di calore a gas ad adsorbimento/desorbimento.
Caratteristiche tecniche:
Potenzialità : da 1.6 a 16kW
Campo di modulazione fino a 1:10
Rendimento fina a 139%
Dimensioni:
Altezza : 1.875 mm
Larghezza : 600 mm
Profondità : 600 mm
Possibilità di collegare all‟evaporatore
circuito:
Terra/acqua
Solare
Collegamento ad impianto termico uguale
a quello di una caldaia a condensazione
Modulo Zeolite non soggetto a
manutenzione (ermetico); si può installare
anche in ambienti domestici
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VITOSORP 200-F Pompa di calore a gas ad adsorbimento/desorbimento.
Punti di forza:
Funzionamento silenzioso paragonabile alla
rumorosità di una caldaia murale a condensazione
Possibilità ( in sviluppo ) di collegare anche
Natural e Active cooling per raffrescamento**.
Oltre 20 unità già installate in fase di test in DE.
Introduzione del prodotto sul mercato europeo a
partire da 2013.
** La seconda generazione pompe di calore a gas
produrrà energia termica e frigorifera
( per riscaldamento e raffrescamento )
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Considerazioni finali
Il metano è la fonte energetica impiegata che è economicamente la più
stabile nei prossimi anni e che offre le maggiori riserve
Rendimenti elevati fino a 139% sul PCI anziché fino a 109% con caldaia a
condensazione
Riduzione delle emissioni di CO2 rispetto ad una caldaia a condensazione
Completamente ecocompatibile e impiego di fluidi non nocivi
Costi di installazione e manutenzione paragonabili con quelli di un
generatore a condensazione
Possibilità di raggiungere temperature di mandata fino a 80°C
Possibilità di climatizzazione caldo/freddo
Estrema silenziosità di funzionamento (40 dBA)
Campo di modulazione molto ampio ( da 1,6 a 16 kW)
Funzionamento a gas o gasolio
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le soluzioni più articolate
Completa consulenza, formazione, strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un più efficiente utilizzo dell‟energia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneità di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie secondarie) partendo da un'unica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Convenienza cogenerazione su energia primaria
Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Tecnologie
La cogenerazione utilizza sistemi di generazione diversificati:
• motori endotermici (ciclo Otto, ciclo Miller, ciclo Diesel)
• turbine a vapore, turbine a gas e microturbine,
cicli combinati
• altro (motori Stirling, ORC, celle combustibili, ecc)
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Definizione di cogenerazione “La cogenerazione è la produzione combinata di energia elettrica e calore che garantisce un
significativo risparmio di energia primaria rispetto agli impianti separati, secondo le modalità definite
dall’Autorità per l’energia elettrica e il gas”
Il calore prodotto deve essere dissipato
Solo il 38% del combustibile viene trasformato in
energia elettrica
Produzione di energia elettrica decentralizzata Produzione di energia elettrica centralizzata
Foto: dpa (Kraftwerk Hamm Uentrop)
Il calore prodotto viene utilizzato direttamente nell„edificio
Risparmio del min. 20% di energia primaria (PES)
Economico ed ecologico
Produzione centralizzata / Distribuita
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Definizioni
Generazione distribuita
Generazione di energia elettrica in unità di piccole
dimensioni localizzate in più punti del territorio
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Efficienza di impianti di cogenerazione Centrale elettrica Microcogenerazione- Vitotwin 300-W
38%
elettr. 62%
perdite in forma di
calore
4% perdite
15%
elettr.
81%
calore
efficienza complessiva: 38% efficienza complessiva: 96%
potenzialità:
0,99 kWel
26 kWterm
ideale per case da
1-2 famiglie
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Motivazioni
Cogenerazione, vantaggi generali
• risparmio delle fonti di energia primaria
• riduzione delle emissioni climalteranti
• maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione, vantaggi operativi
• priorità di dispacciamento
• riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
• agevolazioni fiscali su accise gas naturale
• scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe)
• condizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (<1 kWe)
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti in Italia
microcogenerazione < 50 kWel
piccola cogenerazione < 1 MWel
media cogenerazione < 10 MWel
grande cogenerazione > 10 MWel
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Programma cogenerazione – prodotti e potenzialità
Micro- coge
≤ 2kWel
Piccola cogenerazione
2-50 kWel
Cogenerazione
> 50 kWel
Vitotwin 300-W
0,99 kWel
Vitobloc 200
5,5 kWel
Vitobloc 200
20 kWel
Vitobloc 200
50 kWel
Vitobloc 200
70 - 140 kWel
Vitobloc 200
238 – 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione
< 50 kWel
Piccola cogenerazione
< 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
Perc
ors
o E
ffic
ienza e
Innovazio
ne
- E
NE
A-C
asaccia
2013
P
agin
a
48
BM-36/66 BM-55/88 BM-98/150 BM-190/238 BM-366/437
Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
hel 29,5% 33,3% 33,7% 38,5% 38,5%
hth 54,1% 53,4% 51,5% 51,5% 47,7%
htot 83,6% 86,7% 85,2% 90,0% 86,2%
Cogeneratore VITOBLOC “EM” fino a 401 kWe– a metano
EM-5EM-20/39 EM-50/81 EM-70/115 EM-140/207 EM-199/263 EM-199/293 EM-238/363 EM363/498 EM401/549
Potenza elettrica [kW] 5,5 20 50 70 140 199 199 238 363 401
Potenza termica [kW] 13,5 39 81 115 207 283 293 363 498 575
Potenza in ingresso [kW] 20,2 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
hel 27,2% 32,3% 34,5% 34,3% 36,5% 37,0% 36,0% 35,7% 37,8% 38,1%
hth 66,8% 62,9% 55,9% 56,4% 53,9% 52,6% 53,0% 54,4% 51,9% 54,6%
htot 94,0% 95,2% 90,3% 90,7% 90,4% 89,6% 89,0% 90,1% 89,7% 92,7%
Cogeneratore VITOBLOC “BM” fino a 366 kWe– a biogas
Perc
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49
Panorama tecnologie per micro-cogenerazione (< 2 kW)
Tecnologie presenti sul mercato.
Tecnologia
MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
Perc
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2013
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50
Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling? Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento
complessivo: < 90 % > 95 % > 90 %
Rendimento elettrico: < 30 % < 20 % > 30 %
Efficienza a carico
ridotto: Media Buona Molto buona
Status della tecnologia: Matura Produzione di
serie Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
Perc
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2013
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51
VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling
con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
Perc
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52
Struttura e funzionamento del microcogeneratore
Produzione di calore e corrente elettrica per case mono e plurifamiliari, palazzine uffici,
centri benessere, palestre, attività commerciali, ecc.
Scambiatore INOX-RADIAL con bruciatore
Matrix cilindrico
Bruciatore anulare (per motore Stirling )
Motore Stirling e generatore elettrico
Regolazione
Perc
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53
VITOTWIN 300-W
potenzialità nominale (50/30 °C) kWth 3,6 – 26,0
potenzialità nominale (80/60 °C) kWth 3,2 – 24,6
potenzialità elettrica kWel 0,99
rendimento complessivo % 96 (Hs) / 107 (Hi)
dimensioni
lunghezza
larghezza
altezza
mm
mm
mm
480
480
900
peso kg 120
rumorosità dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
Perc
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54
6 + 20 kWt
6 + 20 kWt
0,99 kWel
VITOTWIN Cogenerazione con motore Stirling Calore ed elettricità
Perc
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55
RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES: Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia
elettrica
energia primaria
96%
4%
rend. 15%
rend. 81%
rend. 38%
rend. 98%
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica
(energia elettrica)
caldaia a
condensazione
(calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100% (7,3 kW)
energia introdotta produzione separata = 120% (8,75 kW)
Primary Energie Saving (PES) = 20%
Produzione di calore ed
energia elettrica separata Produzione di calore ed
energia elettrica con un
microcogeneratore
Perc
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2013
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57
Andamento annuale dei carichi
Dimensionamento di un microcogeneratore
in relazione ai fabbisogni
Perc
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58
La curva di durata
Dimensionamento di un microcogeneratore
in relazione ai fabbisogni
Perc
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59
8760 h
Copertura fabbisogno
Caldaia= 100%
es: 24 kW
Consumo annuo ca. 4000 m³ Gas
Tempo di esercizio ca. 5000 – 6000 h/a
50%
75%
25%
Consumo ridotto a ca. 2600 m³ Gas
Tempo di esercizio ca. 3000 – 4000 h/a
- 15°C
Temperatura di progetto
+ 15°C
Limite riscaldamento
0°C
6 kW
Dimensionamento cogeneratore VITOTWIN 300
Perc
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60
Microcogeneratore VITOTWIN 300-W Calore ed elettricità ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling:
6 kWth Rendimento temico: 81 % (HS) - 91,7 (Hi)
1 kWel Rendimento elettrico: 15 % (HS) - 15,3 (Hi)
Rendimento globale: 96 % (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato :
4,5 - 20 kWth Rendimento: 98 % (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base,
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete
ma soprattutto autoconsumata
Motore Stirling esente da manutenzione
Contenuti costi di installazione (simile alle caldaie)
Perc
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61
Motore Stirling
Testata di
riscaldamento
Alettatura
Rigeneratore
“Displacer”
Passaggio acqua di
raffreddamento
Pistone di lavoro
Magnete
Avvolgimento
1
2
3
4
5
6
7
8
Motore Stirling Sezione costruttiva
Perc
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62
VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore
di corrente
molla
elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di
lavoro
displacer
Perc
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63
Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
2
4
3 1
5
6
1
2
4
5
1 Scambiatore Inox- Radial
η ≥ 96%
2 Bruciatore MatriX cilindrico
modulazione: 4,5 – 20 kW
NOx < 40 mg/kWh
CO < 50 mg/kWh
3 Valvola distribuzione aria
4 Bruciatore Stirling da 6 kW
5 Motore Stirling
potenzialità = 0,99 kWel
6 Regolazione digitale
Perc
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64
VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata
risc.
Ritorno
risc.
Gas di scarico
Elettrodo
sorveglianza fiamma
elettrodo
accensione
fumi
elettrodi di
accensione e
ionizzazione
valvola di
distribuzione
aria
aria
ventilatore
valvole gas
a.c.s.
Perc
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A-C
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2013
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a
65
Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
Perc
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- E
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A-C
asaccia
2013
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66
Componenti motore Stirling
Bruciatore anulare
Perc
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2013
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67
Componenti dei due bruciatori
Elettrodi del bruciatore anulare e del bruciatore supplementare
Elettrodi di accensione bruciatore
supplementare
Elettrodo di ionizzazione del bruciatore
supplementare
Elettrodo di accensione e di ionizzazione del
bruciatore anulare
Perc
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2013
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68
Componenti parte idraulica
Circolatore e regolazione ΔT con sensore di mandata e ritorno
Sensore di caldaia/mandata
Sensore di ritorno (max 60°C)
Pompa di circolazione in classe A
ad alta efficienza:
modulante attraverso il segnale PWM
Perc
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2013
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69
Ingombro e distanze minime
Osservare le distanze minime necessarie per operazioni di manutenzione e
assistenza.
Vitotwin 300-W non deve essere montato su pareti di camere da letto.
Per ulteriore disaccoppiamento acustico supplementare o in condizioni
costruttive difficili, il Vitotwin 300-W può essere montato su un telaio per
preinstallazione a parete (accessorio).
Microcogeneratore VITOTWIN Caratteristiche di installazione
Perc
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70
Microcogeneratore VITOTWIN 300-W Schema di impianto
Perc
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asaccia
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71 ZG
0000
Come in una caldaia murale a condensazione
viene usato un sistema di scarico fumi unico da
60/100 per il bruciatore del motore stirling e la
caldaia di integrazione
Collegamento gas: sistema di contabilizzazione
gas per motore stirling integrato nella regolazione
(sistema di rilevazione brevettato)
Microcogeneratore VITOTWIN 300-W Allacciamento Gas ed evacuazione fumi
Gas e scarico fumi
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72
Cavo 3 x 2,5 mm2
Z2
0000
Microcogeneratore VITOTWIN 300-W Allacciamento elettrico
Il contatore di energia elettrica
Z2 è inserito nel VITOTWIN 300
Perc
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73
Microcogeneratore VITOTWIN 300-W
Regolazione digitale:
Climatica
Gestione fino a tre circuiti miscelati
Produzione acqua calda sanitaria
Perc
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74
Conduzione cavi separati
Z1
cavo 3 x 2,5 mm2
Evitare il collegamento di altri utilizzatori al cavo di alimentazione del Vitotwin
alimentazione separata 3 x 1,5 mm2
(alimentazione esistente)
…. Relaisbox
BSB-Bus
Interrutttore differenziale
dedicato al Vitotwin 300-W (10A)
Microcogeneratore VITOTWIN 300-W Allacciamenti all„impianto
Perc
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75
Schema idraulico con accumulo combinato
Microcogeneratore VITOTWIN 300-W
Perc
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76
Schema idraulico con accumulo e bollitore ACS
Deviatrice sulla mandata
Microcogeneratore VITOTWIN 300-W
Perc
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asaccia
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77
Funzione EPD
Telecomando via radio
Montaggio mediante basetta a parete in ambiente
Funzioni di comando come unità di servizio del Vitotwin
Funzione EPD (richiesta di corrente elettrica)
Premendo il tasto la funzione EPD viene attivata.
Attenzione:
EPD è in funzione fino a quando il tasto viene nuovamente
premuto, oppure fino a quando il tempo della funzione è
scaduto.
Microcogeneratore VITOTWIN 300-W
Perc
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Pacchetti di fornitura VITOTWIN 300-W Completo di tutta la componentistica d„impianto
+
Configurazione 2 Configurazione 1
400l accumulo
Vitocell 100-E
bollitore ACS 300 l
ATS
telecomandio via
radio
miscelatore miscelatore
750l accumulo
Vitocell 340-M
mensola di
collegamento
con deviatrice
ATS
telecomando via radio
mensola di
collegamento
NL: 2,75
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79
Impatto sul mercato Le criticità riscontrate per l„introduzione sul mercato tedesco sono:
35%
30%
20%
15%
accettazione del contatore interno (distributori energia)
collegamento in rete (vincolante)
supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale)
seminari di qualificazione (installatori)
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80
Introduzione immediata nel mercato
Collegamento semplificato alla rete
elettrica
Corso di abilitazione per installatori
VITOTWIN in Italia Cogenerazione con motore Stirling Calore ed elettricità
Vitotwin 300-W omologato a 0,99 kW è compatibile con la norma CEI-021 ed è
considerato alla stregua di un„utenza passiva (elettrodomestico)
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A-C
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81
FAQ: domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W può funziona in isola rispetto alla rete
(come un gruppo elettrogeno)?
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove è presente la rete elettrica e funziona solo in
„parallelo“ con la stessa
2) VITOTWIN 300-W è considerato apparecchio in assetto cogenerativo
ad alto rendimento e se si, può beneficiare dei certificati bianchi?
SI - Vitotwin 300-W è un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento
(PES>0) può quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W è compatibile con le regolamentazioni di connessione
alla rete elettrica nazionale?
SI - Vitotwin 300-W producendo 0,99 kWel è compatibile con la norma CEI-021 ed è
considerabile alla stregua di un„utenza passiva (elettrodomestico). La potenza
elettrica a 0,99 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato ed
evitare costi (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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82
4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano?
SI - Ma è necessaria la denuncia all’ufficio tecnico di finanza – con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W: dove è conveniente installarlo?
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia l‟elettrico che il termico
Applicazioni tipo: piccole realtà commerciali, piscine, ville mono - bifamiliari
importanti, ristoranti, piccoli condomini, sedi uffici…
FAQ: domande frequenti
Perc
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VITOTWIN 300 Quali saranno gli operatori maggiormente interessati?
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al
microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori “curiosi”, che guardano al
futuro, con propensione all‟innovazione e alla quale abbinano normalmente
un discreto back-ground tecnico
Perc
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VITOTWIN 300 La microcogenerazione con motore Stirling per il servizio domestico Calore ed elettricità contemporaneamente per l‟utenza domestica
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