istituto “g. marconi” di civitavecchia...

Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile

Istituto “G. MARCONI” di Civitavecchia (Roma)

“GLI IMPIANTI DI SOLAR HEATING AND COOLING”

INCONTRO del 29 marzo 2012 – C.R. ENEA di Casaccia (ROMA)

Referente scientifico:

Ing. Andrea Calabrese [email protected]

www.climatizzazioneconfontirinnovabili.enea.it

“Utilizzo dell’energia elettrica e solare per la climatizzazione estiva”

Piano d’Azione per l’Efficienza Energetica:

Energia totale utilizzata in una abitazione: 11/2008

La ripartizione degli impieghi tra i diversi settori mostra una forte incidenza di quello relativo agli usi civili, con una quota salita dal 30,8% del 2004 al 35,0% del 2010. Seguono il settore dei trasporti (31,0%) e dell’industria (23%). Nel 2010, il consumo finale di energia è stato pari a 137,5 Mtep, con un incremento del 3,6% rispetto al 2009. Tale crescita è dovuta alla ripresa dei consumi nel settore industriale (+5,5%), negli usi non energetici (+12,9%) e negli usi del settore civile (+4,1%).

Impieghi finali d’energia per settore - Anno 2010 Fonte: elaborazione ENEA su dati MSE


Quadro legislativo di riferimento:

Incremento uso Energie Rinnovabili

Decreto Legislativo n. 28 del

3 marzo 2011

Dal 31.5.2012 entreranno in vigore gli obblighi del Decreto Legge 3.3.2011 n. 28 che promuove l’uso delle energie rinnovabili. Il nuovo decreto recepisce la direttiva 2009/28/CE del Parlamento Europeo sull’impiego delle fonti rinnovabili, stabilendo le percentuali minime del loro impiego in relazione al fabbisogno termico totale degli edifici, cioè al fabbisogno

richiesto per la loro climatizzazione, invernale ed estiva, e per la produzione di ACS (acqua calda sanitaria). Con le energie rinnovabili, finora si doveva coprire solo il 50% del fabbisogno termico annuo richiesto per la produzione di ACS. Con il nuovo decreto, invece, si dovrà, fin dalla sua entrata in vigore, coprire il 20% del fabbisogno termico totale e

poi, nel 2017, il 50%.

D. Lgs. 28/11: Attuazione della direttiva 2009/28/CE sulla promozione dell’uso dell’energia da fonti rinnovabili


Riscaldare con il sole…

A) Il solar heating:

PERIODO INVERNALE: il riscaldamento degli ambienti è realizzato mediante pannelli radianti a pavimento, alimentati a bassa temperatura per massimizzare l’utilizzo dell’energia termica fornita dal sole


Riscaldare con il sole…utilizzando sistemi radianti:


La norma UNI EN 1264-2 stabilisce un limite fisiologico alla temperatura massima del pavimento in relazione al tipo

di locale:

Range Tmandata pannelli: 40 – 50 °C

DTmassimo circuito pannelli: 20°C


Componenti Principali d’impianto:


Pannelli solari a tubi evacuati:

Dati tecnici: -Superficie singolo pannello = 3,75 [m2]; -Superficie campo solare = 56 [m2]; -Potenza termica ≈ 25 [kWth].




Dry cooler:

Dati tecnici: -P estate dissipata = 36 [kW]; -Pelettrica = 0,2 [kW]; -Qaria = 3200 [m3/h]; -Volume 30 dm3;

Caldaia di integrazione:

Dati tecnici: -Potenza termica utile = 43,9 [kW]; -Pmax esercizio = 4 [bar].




Scambiatore a piastre campo solare e caldaia di integrazione:

Dati tecnici: -P = 50 [kW]; -Superficie di scambio termico = 0,9 [m2].

Serbatoio di accumulo caldo:

Dati tecnici: - capacità 1500 L;


Dati di monitoraggio invernali: FEBBRAIO 2012


03-06/02 10-12/02

28/02 27/02


Energia necessaria a riscaldare gli ambienti: dal 09 al 29 / 02 / 2012




Energia fornita dalla caldaia integrativa: dal 09 al 29 / 02 / 2012




Energia fornita dal campo solare: dal 09 al 29 / 02 / 2012



(di cui 1.864 kWh utili)




Temperatura esterna: 09-29 FEBBRAIO 2012


Dati di monitoraggio invernali: MARZO 2012


11/03 12/03

25/03 26/03


Energia necessaria a riscaldare gli ambienti: dal 01 al 27 / 03 / 2012 Dati di monitoraggio invernali: 01-27 MARZO 2012



Energia fornita dalla caldaia integrativa: dal 01 al 27 / 03 / 2012 Dati di monitoraggio invernali: 01-27 MARZO 2012



Energia fornita dal campo solare: dal dal 01 al 27 / 03 / 2012 Dati di monitoraggio invernali: 01-27 MARZO 2012


(di cui 1.977 kWh utili)


Dati di monitoraggio invernali: 01-27 MARZO 2012


Temperatura esterna: 01 - 27 / 03 / 2012


Dati di monitoraggio invernali: 09 FEBBRAIO - 27 MARZO 2012



RISPARMIO ECONOMICO: 09 FEBBRAIO - 13 MARZO 2012


DATI TECNICO-ECONOMICI: • 0,8638 costo gas metano [€/Nm3]- Anno 2012, tasse incluse • 9,50 PCI gas [kWh/Nm3]; • 0,83rendimento caldaia; (Fonte http://www.casaeclima.com)

DATI ENERGETICI:

PER PRODURRE L’ENERGIA GRATUITAMENTE OTTENUTA DAL CAMPO SOLARE CON UNA CALDAIA A GAS METANO SAREBBERO SERVITI:

circa 500,0 [Nm3] di gas metano [Nm3] circa € 432,0 in 47 giorni di funzionamento

(167 giorni di riscaldamento)

Risparmio annuo stagione riscaldamento

€ 1.530,00

Costo impianto: € 19.200,00

Tempo ritorno investimento: 12 anni e mezzo

http://www.casaeclima.com/


INCENTIVI FISCALI PER INSTALLAZIONE DI PANNELLI SOLARI TERMICI:


Risparmio annuo stagione riscaldamento: € 1.535,0 Costo di fornitura e posa in opera impianto: € 19.200,0

Detrazione fiscale 55% in 10 anni: € 10.560,0 Investimento effettivo da sostenere: € 8.640,0

Tempo ritorno investimento con incentivo fiscale: 5 anni e mezzo

Il Decreto Salva Italia del Governo Monti (Legge n. 214 del 22 dicembre 2011) ha poi prolungato fino al 31 dicembre 2012 la validità del bonus del 55% alle stesse condizioni e ha aggiunto tra gli interventi che possono godere dell’agevolazione anche la sostituzione degli scaldacqua tradizionali con quelli a pompa di calore utilizzati per la produzione di acqua calda sanitaria (ACS).

QUANDO NASCONO GLI INCENTIVI: ATTUALE QUADRO LEGISLATIVO:


Impianti di solar cooling con gruppo frigo ad assorbimento

B) Il solar cooling:

PERIODO ESTIVO: coincidenza del picco di richiesta di energia frigorifera con il periodo di massima disponibilità di energia solare.




Gruppo frigo ad assorbimento (acqua – bromuro di litio):

Dati tecnici: - Potenza frigorifera =18 [kWf]; - Potenza termica in =25 [kWt];

Serbatoio di accumulo acqua refrigerata:

Dati tecnici: - capacità 1000 L;

Torre Evaporativa:

Dati tecnici: -Potenzialità = 43 [kW] (Tbu=25,6[°C]; TH2O in=35[°C]; TH2O out=30 [°C]); -Portata aria = 7.500,0 [m3/h]; -Portata acqua = 7.400,0 [l/h]


Schema di funzionamento gruppo frigo ad assorbimento acqua – bromuro di litio

Potenza elettrica assorbita: 48 [W]

Temperatura [°C]

T Heat Medium Inlet 88

T Heat Medium Outlet 83

Chilled Water Inlet 12,5

Chilled Water Inlet 7

Cooling Water Inlet 31

Cooling Water Outlet 35

http://93.62.214.32/~serveruc/maya/modules/prodacqua/animazione_ciclo.html


http://93.62.214.32/~serveruc/maya/modules/prodacqua/animazione_ciclo.html

CONTROLLO E GESTIONE DELL’IMPIANTO: BX EINSTEIN



Impianto di Solar heating and cooling innovativo su Edificio F92

Visione d’insieme dell’impianto:


Le nostre attività di ricerca e sviluppo:

Il portale allestito è visitabile all’indirizzo http://www.climatizzazioneconfontirinnovabili.enea.it/

http://www.climatizzazioneconfontirinnovabili.enea.it/

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