Percorso                     efficienza e                     innovazione                     Rel. Mauro Braga            ...
VIESSMANN GROUPAllendorf ( DE ) fondata nel 1917                                                                          ...
IL PROGRAMMA COMPLETO VIESSMANNPer tutte le fonti di energia e le applicazioni                                            ...
IL PROGETTO EFFIZIENZ PLUS                       Applicando in prima persona la nostra                       tecnologia ne...
IL PROGETTO EFFIZIENZ PLUSViessmann: un pioniere dell‟efficienza energetica                                               ...
VIESSMANN ITALIASede di Balconi di Pescantina (VR)                                     11 Filiali in tutta Italia:        ...
L‟AZIENDA VIESSMANNAccademia        Calendario seminari 2° semestre 2012                                                  ...
Viessmann leader nel campo innovazione.Viessmann azienda leader nell‟innovazione.   1.A Gas Heat pump                     ...
Fattori esterni che influenzano il mercato            PREZZO                  NUOVE            ENERGIA                DIRE...
Fattori esterni.                  1° Prezzi e disponibilità fonti           2° Incentivi e nuove                  energia ...
Prezzi e disponibilità fonti energia primaria.2° Prezzi e disponibilità fonti                                  1)      Gas...
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Nuove direttive incentivi economici 4° Nuove direttive e incentivi   1)   Direttiva RES 28/11 Energie rinnovabili.        ...
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Pompa di calore a gas VITOSORP 200-FPompa di calore a gas a zeolite con caldaia a condensazioneper picchi termici.        ...
Perché pompa di calore a GAS?Confronto con le attuali tecnologie presenti sul mercato. TECNOLOGIA CONDENSAZIONE           ...
Quali sono i vantaggi della pompa di calore a gas?Principali vantaggi pompa di calore a gas.Le pompe di calore a gas coniu...
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Pompa di calore a gas VITOSORP 200-FPompa di calore a gas a zeolite con caldaia a condensazione per picchi termici.       ...
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La zeoliteLe zeoliti rappresentano una particolare classe di minerali; sono deitettoalluminosilicati ed hanno strutture cr...
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Adsorbimento e DesorbimentoLa zeolite è di natura cristallina e presenta una notevole affinità per lemolecole come l‟acqua...
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Considerazioni finaliIl metano è la fonte energetica impiegata che è economicamente la piùstabile nei prossimi anni e che ...
Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 Pagina 32
Il programma completo Viessmann  Per tutte le fonti di energia e le applicazioni                                          ...
Obiettivi della cogenerazioneLa cogenerazione mira a un più efficiente utilizzo dell‟energiaprimaria - con interessanti va...
Cogenerazione                             DefinizioneGenerazione contemporanea di energia elettrica e termica (energieseco...
Convenienza cogenerazione su energia primaria                      Flussi energetici                                      ...
TecnologieLa cogenerazione utilizza sistemi di generazione diversificati:• motori endotermici (ciclo Otto, ciclo Miller, c...
Definizione di cogenerazione“La cogenerazione è la produzione combinata di energia elettrica e calore che garantisce unsig...
Definizioni              Generazione distribuitaGenerazione di energia elettrica in unità di piccoledimensioni localizzate...
Efficienza di impianti di cogenerazione Centrale elettrica                           Microcogenerazione- Vitotwin 300-W   ...
MotivazioniCogenerazione, vantaggi generali• risparmio delle fonti di energia primaria• riduzione delle emissioni climalte...
VantaggiCogenerazione, vantaggi operativi• priorità di dispacciamento• riconoscimento titoli di efficienza energetica (cer...
Definizioni  Cogenerazione - classificazione impianti in Italiamicrocogenerazione           < 50 kWelpiccola cogenerazione...
Programma cogenerazione – prodotti e potenzialità                                                                         ...
Cogeneratore VITOBLOC “EM” fino a 401 kWe– a metano                           EM-5                                       E...
Panorama tecnologie per micro-cogenerazione (< 2 kW)Tecnologie presenti sul mercato.                              Tecnolog...
Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling?Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione...
VITOTWIN 300-WMicro-cogeneratore Stirlingcon generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici              ...
Struttura e funzionamento del microcogeneratoreProduzione di calore e corrente elettrica per case mono e plurifamiliari, p...
VITOTWIN 300-W                                             Dati tecnici                 potenzialità nominale (50/30 °C)  ...
VITOTWINCogenerazione con motore StirlingCalore ed elettricità0,99 kWel 6 + 20 kWt                                    6 + ...
RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIAPES: Primary energy saving con VITOTWIN       Produzione di calore ed                        ...
Dimensionamento di un microcogeneratorein relazione ai fabbisogni          Andamento annuale dei carichi                  ...
Dimensionamento di un microcogeneratorein relazione ai fabbisogni    La curva di durata                                   ...
Dimensionamento cogeneratore VITOTWIN 300Copertura fabbisognoCaldaia= 100%es: 24 kW                            Consumo ann...
Microcogeneratore VITOTWIN 300-WCalore ed elettricità ideale per riqualificazione                      Potenza motore Sti...
Motore StirlingSezione costruttiva      Motore Stirling  1    Testata di       riscaldamento  2    Alettatura  3    Rigene...
VITOTWIN 300WPrincipio di funzionamento del motore Stirling                           zona calda                          ...
Elementi principali VITOTWIN 300-WApparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione                      ...
VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento                       Gas di scarico   elettrodo   accensione                      ...
Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inoxScambiatore radiale inox-radial per condensazione    Solo Stirling in fun...
Bruciatore anulare                                                                              Componenti motore Stirling...
Componenti dei due bruciatoriElettrodi del bruciatore anulare e del bruciatore supplementare                             ...
Componenti parte idraulicaCircolatore e regolazione ΔT con sensore di mandata e ritorno                                 S...
Microcogeneratore VITOTWINCaratteristiche di installazione                                           Ingombro e distanze m...
Schema di impianto                                                                              Microcogeneratore VITOTWIN...
Microcogeneratore VITOTWIN 300-WAllacciamento Gas ed evacuazione fumi                      Gas e scarico fumi             ...
Microcogeneratore VITOTWIN 300-WAllacciamento elettrico                            Il contatore di energia elettrica      ...
Microcogeneratore VITOTWIN 300-W                     Regolazione digitale:                      Climatica                ...
Microcogeneratore VITOTWIN 300-WAllacciamenti all„impiantoConduzione cavi separati                       Interrutttore dif...
Microcogeneratore VITOTWIN 300-WSchema idraulico con accumulo combinato                                          Percorso ...
Microcogeneratore VITOTWIN 300-WSchema idraulico con accumulo e bollitore ACSDeviatrice sulla mandata                     ...
Microcogeneratore VITOTWIN 300-WFunzione EPDTelecomando via radio                           Montaggio mediante basetta a ...
Pacchetti di fornitura VITOTWIN 300-WCompleto di tutta la componentistica d„impianto     Configurazione 1                 ...
Impatto sul mercatoLe criticità riscontrate per l„introduzione sul mercato tedesco sono:               accettazione del co...
VITOTWIN in ItaliaCogenerazione con motore StirlingCalore ed elettricità                                       Introduzio...
FAQ: domande frequenti1) VITOTWIN 300-W può funziona in isola rispetto alla rete  (come un gruppo elettrogeno)? NO -   Vit...
FAQ: domande frequenti4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano? SI -   Ma è necessaria la denuncia all’uf...
VITOTWIN 300Quali saranno gli operatori maggiormente interessati?In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano ...
VITOTWIN 300La microcogenerazione con motore Stirling per il servizio domesticoCalore ed elettricità contemporaneamente pe...
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Efficienza e innovazione con Viessmann - Convegno Centro ENEA Casaccia (RM), 22 gennaio 2013

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Pompa di calore zeolite Vitosorp 200-F, Cogenerazione, Microcogeneratore Vitotwin 300-W: questi i temi dell’intervento di Mauro Braga, Responsabile Didattico dell’Accademia Viessmann, durante il convegno “Nuove apparecchiature per la climatizzazione” del 22 gennaio 2013 presso la sede ENEA di Brancaccio (RM).

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Efficienza e innovazione con Viessmann - Convegno Centro ENEA Casaccia (RM), 22 gennaio 2013

  1. 1. Percorso efficienza e innovazione Rel. Mauro Braga Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 Pagina 1ENEA-Casaccia, 22 gennaio 2013
  2. 2. VIESSMANN GROUPAllendorf ( DE ) fondata nel 1917 Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 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 Pagina 2 (scambiatori , bruciatori, regolazioni)
  3. 3. IL PROGRAMMA COMPLETO VIESSMANNPer tutte le fonti di energia e le applicazioni Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013  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 Pagina 3
  4. 4. 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% Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 Pagina 4
  5. 5. IL PROGETTO EFFIZIENZ PLUSViessmann: un pioniere dell‟efficienza energetica Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 Pagina 5
  6. 6. VIESSMANN ITALIASede di Balconi di Pescantina (VR) 11 Filiali in tutta Italia:  Verona  Novara  Bolzano  Torino  Bressanone  Firenze  Padova  Roma  Bologna  Sud  Milano  Organizzazione: 280 persone Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013  Partner per l‟Efficienza Energetica: 450  Centri di Assistenza Tecnica : 305 Pagina 6
  7. 7. L‟AZIENDA VIESSMANNAccademia Calendario seminari 2° semestre 2012 Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 Una sala prove dell‟Accademia Viessmann dove sono installati prodotti funzionanti Pagina 7
  8. 8. Viessmann leader nel campo innovazione.Viessmann azienda leader nell‟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 Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 3.A Sistemi Ibridi  Sistemi bivalenti alimentati da doppia fonte primaria di energia ( elettrico – gas ). Pagina 8
  9. 9. Fattori esterni che influenzano il mercato PREZZO NUOVE ENERGIA DIRETTIVE MERCATO Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 COSTO INCENTIVI SISTEMA Pagina 9
  10. 10. Fattori esterni. 1° Prezzi e disponibilità fonti 2° Incentivi e nuove energia primarie regolamentazioniFATTORI ESTERNI  Evoluzione prezzi delle fonti  Nuova regolamentazione 28/11 energia primarie di estrazione Direttiva RES energie rinnovabili fossile. Italia. Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013  Disponibilità e prossimi sviluppi di  Nuova direttiva europea ERP approvvigionamento fonti primarie. classificazione apparecchi.  Effetti incentivi sul panorama delle rinnovabili o nuove tecnologie. Pagina 10
  11. 11. Prezzi e disponibilità fonti energia primaria.2° Prezzi e disponibilità fonti 1) Gasenergie primarie  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. Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 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 Pagina 11** 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
  12. 12. Prezzi e disponibilità fonti energia primaria. 3° Prezzi e disponibilità fonti 1) Gas energia primarie 2) Gasolio 3) Corrente elettrica Considerazioni: Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 Gas sarà fonte fossile Sviluppo nuove Sviluppo SMART GRID più stabile per tecnologie legate al GAS  Produzione evoluzione prezzi. 16 delocalizzata energia. 12ct/kWh 8 4 0 1995 2010 2030 Pagina 12 gas gasolio elettrico
  13. 13. 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 Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 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. Pagina 13
  14. 14. Nuove direttive incentivi economici. 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: Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 Direttiva RES 28/11: Eco-Design: Incentivi:  Influenzerà radicalmente  Premierà i prodotti e i  Saranno sempre l‟impiantistica nei nuovi sistemi più efficienti. meno e sempre più edifici. selettivi.  Saranno favoriti i  Nuovi sistemi per edifici produttori “sistemisti”.  Il mercato delle in classe A ( ad esempio rinnovabili dipenderà dall‟entità degli stessi. Pagina 14 ventilazione meccanica ).
  15. 15. Pompa di calore a gas VITOSORP 200-FPompa di calore a gas a zeolite con caldaia a condensazioneper picchi termici. Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 Pagina 15
  16. 16. Perché pompa di calore a GAS?Confronto con le attuali tecnologie presenti sul mercato. TECNOLOGIA CONDENSAZIONE POMPE DI CALORE STANDARD Punti di forza: Punti di forza:  Prezzo ( mercato dei volumi ).  Alta efficienza e bassi costi operativi.  Facilità installazione.  Utilizzo fonte rinnovabile  Bassi costi manutenzione. (calore ambiente naturale).  Tecnologia per tutte le applicazioni  Elevato risparmio di emissioni CO2. ( riqualificazione impianti, nuovi  Minima manutenzione. impianti ) .  Funzionamento possibile in ciclo  Tecnologia matura. reversibile caldo/freddo. Punti di debolezza: Punti di debolezza: Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013  Massima efficienza raggiungibile 99%.  Prezzo elevato prodotto e  Utilizzo di energia fossile realizzazione impianto. ( no riduzione di CO2 ).  Impiego limitato ( per lo più nuovi  Tecnologia in fase raggiungimento impianti ). status “saturazione”.  Vincoli normativi per impianti  Potenzialità minime >2kW. geotermici .  Limiti operativi ( temperatura esterna per versione aria/acqua) . Pagina 16
  17. 17. 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 tecnologieprecedenti 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. Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013  Possibile funzionamento in raffrescamento.  Campo di modulazione elevato .  Potenzialità minime molto basse . Pagina 17 Impiego di componenti e fluidi eco-compatili e non nocivi
  18. 18. Pompa di calore a gas VITOSORP 200-FPompa di calore a gas a zeolite con caldaia a condensazione per picchi termici. Ciclo frigo semplificato pompa di Ciclo termodinamico pompa di calore standard calore a gas Condensatore Condensatore Valvola laminazione Valvola laminazione Valvola laminazione Valvola laminazione Assorbitore Compressore ZEOLITE Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 Evaporatore Evaporatore Fonte calore: Fonte calore:  Aria  Aria  Acqua  Acqua  Terra  Terra Pagina 18
  19. 19. Pompa di calore a gas VITOSORP 200-FPompa di calore a gas a zeolite con caldaia a condensazione per picchi termici. Cessione calore all‟edificio tramite:  impianto pavimento  Radiatori Condensatore Valvola laminazione Assorbitore Zeolite Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 Evaporatore Zeolite Fonte calore rinnovabile:  Aria Pagina 19  Acqua  Terra
  20. 20. Pompa di calore a gas VITOSORP 200-FPompa di calore a gas a zeolite con caldaia a condensazione per picchi termici. 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: Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013  Grazie alla loro struttura interna ( struttura porosa con cavità libere) la caratteristiche principale della Zeolite è quella di assorbire l‟acqua rilasciando contemporaneamente calore. Pagina 20
  21. 21. La zeoliteLe zeoliti rappresentano una particolare classe di minerali; sono deitettoalluminosilicati ed hanno strutture cristalline costruite da tetraedri icui atomi di ossigeno sono scambiati con tetraedri adiacenti. Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013Le zeoliti si contraddistinguono per avere strutture aperte in grado diassorbire e rilasciare reversibilmente molecole d‟acqua o molecole piùgrandi e contengono grandi cationi non legati alla struttura, chemantengono la neutralità elettrica del cristallo, che possono essere Pagina 21facilmente scambiati.
  22. 22. La zeoliteLe zeoliti esistono in forma naturale e sintetica e la struttura è Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013spesso basata sull‟unità di 24 tetraedriLe zeoliti hanno una elevatissima area superficiale, con la possibilità diadsorbire grandi quantità di specie chimicheLa zeolite è un minerale non tossico, non corrosivo, non combustibile enon perde le proprie caratteristiche chimico-fisiche nel tempo Pagina 22
  23. 23. Adsorbimento e DesorbimentoLa zeolite è di natura cristallina e presenta una notevole affinità per lemolecole come l‟acqua.E‟ quindi estremamente igroscopica, attrae cioè le molecole dacqua e leimmagazzina nei suoi pori (si dice che adsorbe le molecole dacqua); lemolecole di acqua (sotto forma di vapore), non potendo più eseguire ilproprio moto vorticoso, rallentano bruscamente trasformando l‟energiacinetica in calore, condensando e legandosi alla struttura della zeolite.Il processo di adsorbimento è fortemente esotermico, ossia con rilasciodi calore e questo calore, detto calore di adsorbimento, può essere cedutoad un‟utenza quale ad esempio di un impianto di riscaldamento. Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013Il processo di desorbimento è la fase inversa, il processo quindi ècompletamente reversibile; tale processo inverso, è endotermico e noncomporta alcuna alterazione fisica della zeolite.Il ciclo completo (adsorbimento/desorbimento) non altera le caratteristichefisiche della zeolite, la vita media della stessa infatti è stimata in centinaia Pagina 23di anni prima di poter apprezzare un decadimento sensibile
  24. 24. Caratteristiche della Zeolite Proprietà del minerale Zeolite. 1 2 3 4 CALOREZeolite allo stato anidro Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 CALORE La zeolite a contatto Fornendo calore Molecole acqua Le molecole d„acqua (con generatore esterno ) le con l‟acqua genera vengono a contatto molecole acqua si separano Pagina 25 calore con la Zeolite dalla zeolite (fase Assorbimento) ( fase Desorbimento)
  25. 25. Principio di funzionamento VITOSORP 200-FRappresentazione grafica ciclo di funzionamento pompa calore agas. 1° Ciclo: fase di adsorbimento 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. CONDENSATORE  Si avvia impianto “rinnovabile” Assorbitore cedendo calore gratuito pari a 0,4kWh all‟acqua stoccata in (A).  L‟acqua nel modulo sottovuoto Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 evapora e le molecole salendo EVAPORATORE vengono assorbite dalla Zeolite.  La zeolite a contatto con l‟acqua 0,4kWh cede calore all‟impianto termico (1.0kWh) ( B).  La fase di adsorbimento dura 6 minuti. Pagina 26 Fonte rinnovabile : terreno o solare
  26. 26. Principio di funzionamento VITOSORP 200-FRappresentazione grafica ciclo di funzionamento pompa calore a gas. 2° Ciclo: fase di Desorbimento 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 CONDENSATORE separare l‟acqua ( sotto forma di vapore ) dalla zeolite Assorbitore 0,4kW  Il vapore condensa nel condensatore h rilasciando 0,4kWh all‟impianto Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 termico. EVAPORATORE  Il vapore cedendo energia torna allo stato liquido e viene raccolto nell‟evaporatore.  Questa fase dura 6 min. Pagina 27
  27. 27. Principio di funzionamento VITOSORP 200-FVaantaggi 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) Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013• Il modulo zeolite-acqua: • e„ sottovuoto, quindi non ci sono pressioni elevate • e„ un sistema ermetico esente da manutenzione • non ha parti in movimento Pagina 28
  28. 28. VITOSORP 200-FPompa 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: Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013  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 Pagina 29 anche in ambienti domestici
  29. 29. VITOSORP 200-FPompa 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. Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013  Introduzione del prodotto sul mercato europeo a partire da 2013. ** La seconda generazione pompe di calore a gas Pagina 30 produrrà energia termica e frigorifera ( per riscaldamento e raffrescamento )
  30. 30. Considerazioni finaliIl metano è la fonte energetica impiegata che è economicamente la piùstabile nei prossimi anni e che offre le maggiori riserveRendimenti elevati fino a 139% sul PCI anziché fino a 109% con caldaia acondensazioneRiduzione delle emissioni di CO2 rispetto ad una caldaia a condensazioneCompletamente ecocompatibile e impiego di fluidi non nociviCosti di installazione e manutenzione paragonabili con quelli di ungeneratore a condensazione Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013Possibilità di raggiungere temperature di mandata fino a 80°CPossibilità di climatizzazione caldo/freddoEstrema silenziosità di funzionamento (40 dBA)Campo di modulazione molto ampio ( da 1,6 a 16 kW) Pagina 31Funzionamento a gas o gasolio
  31. 31. Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 Pagina 32
  32. 32. Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 Unica regolazione integrata anche per le soluzioni più articolate Completa consulenza, formazione, strumenti e competenza Pagina 33
  33. 33. Obiettivi della cogenerazioneLa cogenerazione mira a un più efficiente utilizzo dell‟energiaprimaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelleapplicazioni laddove esiste una forte contemporaneità di fabbisognielettrici e termici Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 Efficienza Ambiente Pagina 34
  34. 34. Cogenerazione DefinizioneGenerazione contemporanea di energia elettrica e termica (energiesecondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in ununico sistema integrato Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 Pagina 35
  35. 35. Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 Soluzione tradizionale Cogenerazione 137 Consumo di energia primaria 100 Pagina 36
  36. 36. TecnologieLa cogenerazione utilizza sistemi di generazione diversificati:• motori endotermici (ciclo Otto, ciclo Miller, ciclo Diesel)• turbine a vapore, turbine a gas e microturbine, cicli combinati Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013• altro (motori Stirling, ORC, celle combustibili, ecc) Pagina 37
  37. 37. Definizione di cogenerazione“La cogenerazione è la produzione combinata di energia elettrica e calore che garantisce unsignificativo risparmio di energia primaria rispetto agli impianti separati, secondo le modalità definitedall’Autorità per l’energia elettrica e il gas”Produzione centralizzata / Distribuita Produzione di energia elettrica centralizzata Produzione di energia elettrica decentralizzata Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 Il calore prodotto deve essere dissipato  Il calore prodotto viene utilizzato direttamente nell„edificio Solo il 38% del combustibile viene trasformato in  Risparmio del min. 20% di energia primaria (PES) energia elettrica  Economico ed ecologico Pagina 38 Foto: dpa (Kraftwerk Hamm Uentrop)
  38. 38. Definizioni Generazione distribuitaGenerazione di energia elettrica in unità di piccoledimensioni localizzate in più punti del territorio Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 Pagina 39
  39. 39. Efficienza di impianti di cogenerazione Centrale elettrica Microcogenerazione- Vitotwin 300-W potenzialità:  0,99 kWel  26 kWterm ideale per case da 1-2 famiglie 15% Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 elettr. 4% perdite 38% 62% elettr. perdite 81% in forma di calore calore Pagina 40efficienza complessiva: 38% efficienza complessiva: 96%
  40. 40. MotivazioniCogenerazione, vantaggi generali• risparmio delle fonti di energia primaria• riduzione delle emissioni climalteranti Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013• maggiore sicurezza della fornitura elettrica Pagina 41
  41. 41. VantaggiCogenerazione, vantaggi operativi• priorità di dispacciamento• riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)• agevolazioni fiscali su accise gas naturale Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013• scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe)• condizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (<1 kWe) Pagina 42
  42. 42. Definizioni Cogenerazione - classificazione impianti in Italiamicrocogenerazione < 50 kWelpiccola cogenerazione < 1 MWelmedia cogenerazione < 10 MWelgrande cogenerazione > 10 MWel Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 Pagina 43
  43. 43. Programma cogenerazione – prodotti e potenzialità Vitobloc 200 238 – 401 kWel Vitobloc 200 Vitobloc 200 50 kWel 70 - 140 kWel Vitotwin 300-W Vitobloc 200 Vitobloc 200 0,99 kWel 5,5 kWel 20 kWelNUOVO Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 GERMANIAMicro- coge Piccola cogenerazione Cogenerazione ≤ 2kWel 2-50 kWel > 50 kWel ITALIA Pagina 44 Micro- cogenerazione Piccola cogenerazione < 50 kWel < 1000 kWel
  44. 44. Cogeneratore VITOBLOC “EM” fino a 401 kWe– a metano EM-5 EM-20/39 EM-50/81 EM-70/115 EM-140/207 EM-199/263 EM-199/293 EM-238/363 EM363/498 EM401/549Potenza elettrica [kW] 5,5 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 13,5 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 20,2 62 145 204 384 538 553 667 960 1053hel 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 BM-36/66 BM-55/88 BM-98/150 BM-190/238 BM-366/437 Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366 Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16 Potenza 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% Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 htot 83,6% 86,7% 85,2% 90,0% 86,2% Pagina 48
  45. 45. Panorama tecnologie per micro-cogenerazione (< 2 kW)Tecnologie presenti sul mercato. Tecnologia MICRO-KWK Combustione Combustione Reazione INTERNA ESTERNA CHIMICA Motore Motore Motore PEMFC SOFC GAS DIESEL STIRLING Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 Pagina 49
  46. 46. Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling?Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione Combustione Combustione Reazione INTERNA ESTERNA CHIMICA Rendimento < 90 % > 95 % > 90 % Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 complessivo: Rendimento elettrico: < 30 % < 20 % > 30 % Efficienza a carico Media Buona Molto buona ridotto: Produzione di Status della tecnologia: Matura Field-test serie Pagina 50 Manutenzione Elevata Nulla Media
  47. 47. VITOTWIN 300-WMicro-cogeneratore Stirlingcon generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 Pagina 51
  48. 48. Struttura e funzionamento del microcogeneratoreProduzione 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 Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013  Bruciatore anulare (per motore Stirling )  Motore Stirling e generatore elettrico  Regolazione Pagina 52
  49. 49. VITOTWIN 300-W Dati tecnici 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 mm 480 larghezza mm 480 altezza mm 900 Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 peso kg 120 rumorosità dB(A) 46 tensione V 230 frequenza Hz 50 combustibile metano e GPL Pagina 53
  50. 50. VITOTWINCogenerazione con motore StirlingCalore ed elettricità0,99 kWel 6 + 20 kWt 6 + 20 kWt Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 Pagina 54
  51. 51. RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIAPES: Primary energy saving con VITOTWIN Produzione di calore ed Produzione di calore ed energia elettrica separata energia elettrica con un microcogeneratoreCentrale elettrica(energia elettrica) calore ed energia rend. 15% elettrica rend. 38% energia primaria 96% energia primaria 4% rend. 98% rend. 81% energia primaria Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 caldaia a condensazione (calore) energia introdotta Vitotwin 300-W = 100% (7,3 kW) energia introdotta produzione separata = 120% (8,75 kW) Pagina 55 Primary Energie Saving (PES) = 20%
  52. 52. Dimensionamento di un microcogeneratorein relazione ai fabbisogni Andamento annuale dei carichi Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 Pagina 57
  53. 53. Dimensionamento di un microcogeneratorein relazione ai fabbisogni La curva di durata Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 Pagina 58
  54. 54. Dimensionamento cogeneratore VITOTWIN 300Copertura fabbisognoCaldaia= 100%es: 24 kW Consumo annuo ca. 4000 m³ Gas 75% Tempo di esercizio ca. 5000 – 6000 h/a 50% Consumo ridotto a ca. 2600 m³ Gas Tempo di esercizio ca. 3000 – 4000 h/a Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 25% 6 kW 8760 h - 15°C 0°C + 15°C Temperatura di progetto Limite riscaldamento Pagina 59
  55. 55. Microcogeneratore VITOTWIN 300-WCalore 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 Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 ma soprattutto autoconsumata  Motore Stirling esente da manutenzione  Contenuti costi di installazione (simile alle caldaie) Pagina 60
  56. 56. Motore StirlingSezione costruttiva Motore Stirling 1 Testata di riscaldamento 2 Alettatura 3 Rigeneratore 4 “Displacer” Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 5 Passaggio acqua di raffreddamento 6 Pistone di lavoro 7 Magnete 8 Avvolgimento Pagina 61
  57. 57. VITOTWIN 300WPrincipio di funzionamento del motore Stirling zona calda displacer zona fredda pistone di lavoro Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 generatore di corrente molla elicoidale Pagina 62
  58. 58. Elementi principali VITOTWIN 300-WApparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione 1 Scambiatore Inox- Radial η ≥ 96% 1 2 2 Bruciatore MatriX cilindrico 2 1 3 modulazione: 4,5 – 20 kW NOx < 40 mg/kWh CO < 50 mg/kWh 4 3 Valvola distribuzione aria 4 Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 5 4 Bruciatore Stirling da 6 kW 5 Motore Stirling potenzialità = 0,99 kWel 5 6 6 Regolazione digitale Pagina 63
  59. 59. VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento Gas di scarico elettrodo accensione Elettrodo sorveglianza fiamma valvola di distribuzione aria fumi aria elettrodi di accensione e ionizzazione Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 ventilatore valvole gas Pagina 64Mandata Ritornorisc. risc. a.c.s.
  60. 60. Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inoxScambiatore radiale inox-radial per condensazione Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 Pagina 65
  61. 61. Bruciatore anulare Componenti motore StirlingPercorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 Pagina 66
  62. 62. Componenti dei due bruciatoriElettrodi 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 Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 Pagina 67
  63. 63. Componenti parte idraulicaCircolatore 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 Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 ad alta efficienza: modulante attraverso il segnale PWM Pagina 68
  64. 64. Microcogeneratore VITOTWINCaratteristiche di installazione Ingombro e distanze minime Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 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 Pagina 69 preinstallazione a parete (accessorio).
  65. 65. Schema di impianto Microcogeneratore VITOTWIN 300-WPercorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 Pagina 70
  66. 66. Microcogeneratore VITOTWIN 300-WAllacciamento Gas ed evacuazione fumi Gas e scarico fumi  Collegamento gas: sistema di contabilizzazione gas per motore stirling integrato nella regolazione (sistema di rilevazione brevettato) Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013  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 0000 ZG Pagina 71
  67. 67. Microcogeneratore VITOTWIN 300-WAllacciamento elettrico Il contatore di energia elettrica Z2 è inserito nel VITOTWIN 300 0000 Z2 Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 Cavo 3 x 2,5 mm2 Pagina 72
  68. 68. Microcogeneratore VITOTWIN 300-W Regolazione digitale:  Climatica  Gestione fino a tre circuiti miscelati  Produzione acqua calda sanitaria Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 Pagina 73
  69. 69. Microcogeneratore VITOTWIN 300-WAllacciamenti all„impiantoConduzione cavi separati Interrutttore differenziale dedicato al Vitotwin 300-W (10A) Z1 Relaisbox …. Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 BSB-Bus cavo 3 x 2,5 mm2 alimentazione separata 3 x 1,5 mm2 (alimentazione esistente) Evitare il collegamento di altri utilizzatori al cavo di alimentazione del Vitotwin Pagina 74
  70. 70. Microcogeneratore VITOTWIN 300-WSchema idraulico con accumulo combinato Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 Pagina 75
  71. 71. Microcogeneratore VITOTWIN 300-WSchema idraulico con accumulo e bollitore ACSDeviatrice sulla mandata Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 Pagina 76
  72. 72. Microcogeneratore VITOTWIN 300-WFunzione EPDTelecomando 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. Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 Attenzione: EPD è in funzione fino a quando il tasto viene nuovamente premuto, oppure fino a quando il tempo della funzione è scaduto. Pagina 77
  73. 73. Pacchetti di fornitura VITOTWIN 300-WCompleto di tutta la componentistica d„impianto Configurazione 1 Configurazione 2 telecomandio via telecomando via radio radio ATS ATS 750l accumulo 400l accumulo Vitocell 340-M Vitocell 100-E mensola di mensola dicollegamento bollitore ACS 300 l collegamentocon deviatrice Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 miscelatore + miscelatore NL: 2,75 Pagina 78
  74. 74. Impatto sul mercatoLe criticità riscontrate per l„introduzione sul mercato tedesco sono: accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori) 15% 35% Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 20% 30% Pagina 79
  75. 75. VITOTWIN in ItaliaCogenerazione con motore StirlingCalore ed elettricità  Introduzione immediata nel mercato  Collegamento semplificato alla rete elettrica  Corso di abilitazione per installatori Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013Vitotwin 300-W omologato a 0,99 kW è compatibile con la norma CEI-021 ed è Pagina 80considerato alla stregua di un„utenza passiva (elettrodomestico)
  76. 76. FAQ: domande frequenti1) 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 stessa2) VITOTWIN 300-W è considerato apparecchio in assetto cogenerativoad 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) Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 20133)Vitotwin 300-W è compatibile con le regolamentazioni di connessionealla 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 Pagina 81 evitare costi (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
  77. 77. FAQ: domande frequenti4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano? SI - Ma è necessaria la denuncia all’ufficio tecnico di finanza – con relativi costi di espletamento pratiche5) 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 Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 importanti, ristoranti, piccoli condomini, sedi uffici… Pagina 82
  78. 78. VITOTWIN 300Quali saranno gli operatori maggiormente interessati?In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati almicrocogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori “curiosi”, che guardano alfuturo, con propensione all‟innovazione e alla quale abbinano normalmenteun discreto back-ground tecnico Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 Pagina 83
  79. 79. VITOTWIN 300La microcogenerazione con motore Stirling per il servizio domesticoCalore ed elettricità contemporaneamente per l‟utenza domestica Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 Pagina 84
  80. 80. Seguiteanche attraverso i social network:www.facebook.com/ViessmannItaliahttps://twitter.com/ViessmannIT Percorso Efficienza e Innovazione - ENEA-Casaccia 2013 Viessmann Social - Stay tuned! Pagina 85 ... grazie per l‟attenzione

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