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Redazione Watergas.it
- Aziende e settori industriali
1‐ In quali situazioni è possibile?
Realizzare impianti centralizzati con la GHP è sempre possibile. Se analizziamo edifici di nuova costruzione è
importante valutare la scelta sul tipo di sistema interno. Con la GHP abbiamo tre alternative diverse:
1) Espansione diretta, molto adatta ad uffici, alberghi e strutture con alta modularità del carico e rotazione degli occupanti;
2) Distribuzione idronica, molto adatta a condomini ed edifici dove sia necessario contabilizzare quanta energia è stata consumata da ciascun utente, ottimale nel caso di impianti a pannelli radianti in quanto consente di abbattere notevolmente i costi di esercizio;
3) Unità di trattamento aria, sia ad espansione diretta che ad acqua, molto adatte ad ambienti di
grandi dimensioni, tipo chiese e centri convegni oppure laddove sia necessario un elevato ricambio di aria, per esempio ristoranti e strutture ospedaliere.
Se invece si analizzano edifici esistenti da rimodernare, si resta legati al tipo di impianto presente. In tal caso è comunque possibile sostituire i generatori di calore ed i chiller con GHP ed AWS senza modificare il sistema interno. Con le nuove Renewal potremo anche pensare, sostituendo sia le unità esterne sia le interne, di rinnovare vecchi sistemi ad espansione diretta.
Eventuali ostacoli non vanno ricercati nelle problematiche tecniche, ma nel costo di realizzazione, fortemente variabile da progetto a progetto e dipendente da parametri quali spazi tecnici, eventuali opere murarie e altro.
2‐Come si modifica un impianto esistente?
La prima cosa da fare è realizzare una mappa dei consumi e dei fabbisogni dell’edificio. Dopo aver deciso se intervenire anche sulla struttura, caso in cui sarà necessario ricalcolare le trasmittanze delle superfici ed il nuovo fabbisogno, si passa ad analizzare la tipologia di impianto che si intende realizzare. Si stabilirà inoltre come modificare od integrare un sistema di regolazione ambientale con controllo della temperatura degli ambienti in funzione della temperatura esterna (possibile in caso di installazione con AWS). Lo step
successivo è la progettazione del sistema primario (ex novo) e delle modifiche da eseguire al secondario. In
caso di impianti ad espansione diretta, l’unica differenza sta nel tipo di gas usato. Infatti la tecnologia di controllo è abbastanza chiusa e poco interfacciabile. Si tratta di capire se interfacciare il sistema HVAC con la domotica dell’edificio (aria condizionata solo in presenza dell’operatore, solo entro determinate fasce orarie o condizioni esterne).
Tutto ciò riguarda il circuito secondario e la distribuzione dell'energia alle utenze: pompe, serbatoi, collettori di distribuzione, etc. non va modificato. Dato che le GHP sono macchine reversibili potrebbero semplificare alcune situazioni esistenti dove convivono caldaie e chiller.
3‐Quali prodotti sono necessari?
I prodotti necessari alla modifica di un circuito primario sono: collettore del primario, valvole di non ritorno
quando più gruppi sono collegati contemporaneamente e serbatoio inerziale se non già previsto.
La via più economica, sia in termini di prezzi sia di pezzi da montare è quella del rimpiazzare un vecchio sistema caldaia chiller con una GHP + AWS.
4‐Come funziona il sistema rispetto al precedente?
In questo caso è fondamentale sapere con quale sistema ci si confronta. Rispetto ad un impianto individuale un centralizzato produce energia in un’unica zona e la distribuisce alle utenze.
La singola utenza mantiene comunque il controllo e la gestione delle temperature. Rimane possibile valutare i consumi della singola utenza con una misura diretta evitando calcoli basati su millesimi o altri meccanismi
5‐Investimenti
Sono sicuramente superiori alla semplice sostituzione del vecchio sistema con uno analogo. Gli elevati vantaggi in termini di riduzione dei costi di esercizio, però, giustificano ampiamente il nuovo investimento e rendono il tempo di rientro del maggior costo contenuto in pochi anni, in alcuni casi addirittura in pochi mesi. L’esperienza maturata insegna però che sistemi a pompa di calore (aria‐aria oppure aria‐acqua) sono oramai da preferirsi rispetto ai più tradizionali. L’uso del gas naturale consente in più di sfruttare
direttamente l’energia primaria nel luogo di interesse, riducendone così il fabbisogno.
6‐Vantaggi di prestazioni
I vantaggi di prestazione vanno divisi fra vantaggi da centralizzazione e vantaggi da GHP. I vantaggi da
centralizzazione sono principalmente legati alla possibilità di utilizzare i produttori di energia: boiler, pompe di calore, etc. nelle condizioni di miglior rendimento. Ad esempio il rendimento di cinque caldaie murali che lavorano al 20 per cento della potenza nominale è di gran lunga inferiore a quello di una singola caldaia in funzione a condizioni nominali. I vantaggi della GHP risiedono nella combinazione della cogenerazione con una pompa di calore a compressione di vapore, infatti il motore endotermico produce contemporaneamente energia meccanica e termica. Quest' ultima viene recuperata e resa disponibile alle
utenze come integrazione al riscaldamento nelle situazioni più estreme e come produzione di acqua calda
sanitaria.
7‐Vantaggi di risparmio
La presenza del motore endotermico permette di combinare la già elevata efficienza di un sistema a pompa
di calore con la stabilità delle prestazioni al variare della temperatura esterna. In dettaglio è possibile superare il limite intrinseco della pompa di calore elettrica dovuto alla perdita di prestazioni a bassa temperatura. Il recupero di calore dal motore costituisce infatti una sorgente calda stabile che può essere utilizzata per far lavorare il circuito frigorifero con elevate efficienze anche a basse temperature. In caso di funzionamento estivo poi, tale calore può essere recuperato e sfruttato per poter produrre acqua calda ad uso sanitario. Ciò si traduce in un risparmio economico tangibile ed in una drastica riduzione dei costi di
gestione della centrale termica, includendo anche i costi di manutenzione, non dissimili da quelli di impianti
convenzionali di pari potenza.
Naturalmente i vantaggi economici variano da utenza a utenza e sono legati alle ore di utilizzo, alla dimensione
dell' impianto e soprattutto al costo dell'energia. Ovviamente non va dimenticata la possibilità di defiscalizzare il metano per le attività produttive e buona parte del terziario.
8‐Manutenzione
La manutenzione ordinaria da eseguirsi ogni 10.000 ore di funzionamento, corrisponde di fatto ad un tagliando di tipo automobilistico. La parte frigorifera e le unità interne sono soggette alla stessa manutenzione di un sistema tradizionale (pulizia batteria, filtri acqua ecc.) La manutenzione di un impianto centralizzato è comunque inferiore rispetto alla somma delle manutenzioni individuali dato che il numero
di componenti è minore. Un punto estremamente interessante è la possibilità nei centralizzati di avere il
backup dei componenti principali: come le pompe principali di distribuzione, caldaie, etc. con costi accessibili così da garantire sempre i servizi fondamentali come l'acqua calda sanitaria. Per quanto riguarda le GHP la manutenzione risulta estremamente economica se si considera un impianto da 80 KW a servizio di
12 unità abitative il costo annuo di manutenzione per riscaldamento e condizionamento è inferiore a 50
euro annui ipotizzando 2500 ore di funzionamento annue.
9‐Tempi di installazione
Dipendono dal tipo di intervento, in una sola giornata di lavoro è possibile realizzare un nuovo impianto
(ovviamente idronico, sfruttando il circuito secondario esistente). In caso di impianti ad espansione diretta,
la piccola dimensione delle tubazioni e la possibilità di passare in cavedi e controsoffitti insieme con le linee
bus per la comunicazione, consentono di realizzare impianti estesi di grande potenza in poco tempo e con poche opere di muratura.
10‐Come funziona l’espansione diretta?
Gli impianti ad espansione diretta sono sistemi dove l'energia viene trasportata direttamente da un fluido
refrigerante che condensando o evaporando in scambiatori di calore a contatto con l'aria delle utenze le riscalda o le raffredda. L' utilizzatore si trova a gestire il sistema attraverso dei comandi dedicati dove è possibile gestire temperatura ambiente, orari di funzionamenti, velocità dell' aria, etc.
11‐Il valore di AWS Yoshi
Il valore fondamentale è quello di consentire lo sfruttamento della tecnologia GHP (con tutti i vantaggi sopra elencati) su sistemi di distribuzione idronica.
AWS è la risposta a chi ha l'esigenza di utilizzare l'acqua come fluido vettore per ragioni di comfort, regolazione o riutilizzo di circuiti di distribuzione esistenti. L'AWS si presenta come un sistema plug‐in completo di pompa di circolazione ed organi di regolazione, inoltre è facilmente interfacciabile grazie alla
presenza di ingressi digitali e analogici e alla possibilità di interfaccia tramite protocollo modbus rtu.
12‐Il kit sanitario, quale risparmio genera?
Il kit sanitario genera valore in quanto l' energia recuperata è a costo zero. Il valore assoluto del valore varia
da cliente a cliente e dalla temperatura esterna. E' importante ricordare che il CUC (Coefficiente di Utilizzo
del Combustibile) in questa configurazione può raggiungere il valore di 190 (cioè brucio 100 di metano ottengo 190 di energia termica). È sufficiente calcolare quanto costa produrre con una caldaia la stessa quantità di energia recuperata dal kit sanitario. Il recupero massimo consentito dal kit sanitario installato nella GHP più grande è quantificabile in 25 kW.
Tecnocasa Climatizzazione di Loreto (AN) è distributore unico europeo delle Pompe di calore a Gas (GHP) e del Microcogeneratore a gas (MCHP) prodotti da Aisin, azienda del gruppo Toyota. E’ certificata UNI EN 9001:2008.
TECNOCASA Srl
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