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ANALISI SU BIOMASSA

4 Metodi di progettazione e gestione degli impiant

5.1 L’impianto e la sua evoluzione

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Inizialmente l’impianto si componeva di due caldaie a biomassa Kohlbach da 4 𝑀𝑊𝑡𝑒𝑟𝑚𝑖𝑐𝑖 cia- scuna, una caldaia a gas Biasi di supporto e integrazione da 5,3 𝑀𝑊𝑡𝑒𝑟𝑚𝑐𝑖 e tre scambiatori. Il grande successo e consenso tra la popolazione ha portato ad un aumento del numero degli allacciamenti e quindi ad un ampliamento con l’installazione di un’altra caldaia a gas Viess-

mann da 4 𝑀𝑊𝑡𝑒𝑟𝑚𝑖𝑐𝑖 e di un ulteriore scambiatore. Per implementare il reddito dell’azienda e per accedere al mercato dei TEE12 si è scelto di produrre anche energia elettrica e per questo è stato installato un cogeneratore Jenbacher da circa 1.065 𝑘𝑊𝑒𝑙𝑒𝑡𝑡𝑟𝑖𝑐𝑖 e 1.350 𝑘𝑊𝑡𝑒𝑟𝑚𝑖𝑐𝑖. Ma nel 2012, grazie agli incentivi sulle FER e puntando ad un maggiore coinvolgimento della bio- massa legnosa, è stato installato un ciclo ORC con una turbina da circa 1 MWelettrico per la produzione combinata di energia termica ed elettrica.

Figura 5.3 Particolari caldaia a gas VIESSMANN.

12 I certificati bianchi, o più propriamente Titoli di Efficienza Energetica (TEE), certificano i risparmi energetici conseguiti da vari soggetti realizzando specifici interventi di riqualifica ed efficientamento, implicando il ricono- scimento di un contributo economico.

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Figura 5.4 Veduta in sezione ed in pianta dell’ampliamento della centrale con l’installazione di un ciclo ORC: si possono di- stinguere il sistema di alimentazione della caldaia, il modulo caldaia-ORC e il camino di scarico.

Inoltre, nell’ottica di ottenere il massimo recupero, è stata creata un’ulteriore filiera energe- tica sistemando un essiccatore da 1.555 ÷ 1.600 kWtermici, alimentato col surplus di produ- zione termica, con cui si asciuga la segatura più fine per produrre pellet certificato.

Sono presenti tre pompe da 90 kW ognuna e 8 m di prevalenza che si alternano, una è sempre attiva e in estate è sufficiente, mentre d’inverno, quando il carico è maggiore, entra in fun- zione anche la seconda in parallelo alla prima e a stessa frequenza per avere una pressione differenziale costante, quindi la terza rimane ferma e viene attivata in caso di emergenza.

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Figura 5.5 Pompe di alimentazione della rete primaria. Il teleriscaldamento ha due parametri:

• Il ∆𝑝, dato dalla differenza di pressione dell’acqua tra andata e ritorno13, determina la quantità di elettricità che assorbono le pompe;

• Il ∆𝑇, dato dalla differenza di temperatura tra andata a e ritorno, determina la capacità di trasporto funzione diretta (in parte anche il ∆𝑝 e la velocità dell’acqua 3-4 metri/se- condo).

Tabella 5.3 Pressione e temperatura delle tubazioni di mandata e ritorno.

Mandata Ritorno

Pressione [𝑏𝑎𝑟] 6 10,5 16,5

Temperatura [℃] 90 60 30

13 Si vuole sottolineare il fatto che il fluido di ritorno ha senso inverso a quello di mandata e che quindi la sua pressione va considerata con segno contrario. In sostanza è come se si sommassero le due pressioni di man- data e ritorno.

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Figura 5.6 Particolare del circuito di tubazioni dell’impianto di Cavalese, si notano a sinistra gli scambiatori di centrale e a destra le pompe.

L’azienda ha concesso i dati sulla produzione per l’anno 2016. Tabella 5.4 Tabella della produzione dell’impianto di TLR di Cavalese [27].

IMPIANTO DI TLR DI CAVALESE ANNO 2016

CONSUMO BIOMASSA 76.000 𝑚𝑠

CONSUMO GAS METANO 1.333.883 𝑠𝑚3

ENERGIA TERMICA PRODOTTA 36.500.000 𝑘𝑊ℎ

ENERGIA ELETTRICA PRODOTTA 10.688.740 𝑘𝑊ℎ

ENERGIA ELETTRICA IN RETE 8.399.822 𝑘𝑊ℎ

AUTOCONSUMO ELETTRICO 2.288.918 𝑘𝑊ℎ

ENERGIA FATTURATA ALL'UTENZA 29.799.145 𝑘𝑊ℎ La rete è composta da una doppia tubazione, una mandata e un ritorno, e si snoda lungo il manto stradale dell’abitato per una lunghezza complessiva di circa 30 km con oltre 600 scam- biatori. La tubazione principale ha diametro DN 300, mentre quella secondaria DN 200 ÷ 150 e sono tutte in acciaio protetto da un isolamento in poliuretano e da una guaina in polietilene con due fili paralleli al tubo che fungono da sensore d’allarme; nel caso la guaina si rompa e ci sia infiltrazione d’acqua dall’esterno o nel caso l’acciaio si fori per corrosione e l’acqua di rete fuoriesca bagnando i fili si crea un corto-circuito che segnala il guasto ad una centralina posta a livello stradale e indica con buona precisione il punto di malfunzionamento, così da interve- nire prontamente per ripristinare il settore.

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Il circuito del teleriscaldamento è chiuso perché l’acqua che vi circola viene trattata con una sostanza anticorrosiva per proteggere le tubazioni e dato l’alto costo di questa non è econo- micamente conveniente avere un circuito aperto. Perciò gli utenti scambiano con la rete in modo indiretto tramite uno scambiatore regolato da una valvola modulabile regolata dalla differenza di temperatura del circuito primario sul lato rete. Il circuito secondario è suddiviso in riscaldamento e acqua calda sanitaria.

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Le tubazioni sono posate sotto il manto stradale a una profondità di circa 1,2 m in un letto di sabbia fine, che serve a compensare le dilatazioni, con spessore di 10 cm sotto e 20 cm sopra il tubo, il resto è riempito da materiale vario arido di cava, mentre a 30 cm di profondità sono posti dei nastri monitori per indicare la presenza della tubazione nel caso si facciano scavi in quel posto. Quando la conduttura subisce una curva viene avvolta in un materasso di coper- tura.

Figura 5.9 Sezione di posa delle tubazioni di una rete di teleriscaldamento [27].

Per creare l’allacciamento da parte di un nuovo utente si hanno due metodi di lavoro: • Se la tubazione secondaria ha diametro maggiore di quello principale diviso due,

∅𝑠𝑒𝑐𝑜𝑛𝑑𝑎𝑟𝑖𝑜 > ∅𝑝𝑟𝑖𝑚𝑎𝑟𝑖𝑜⁄ , si opera alla chiusura dell’intero quartiere; 2

• Se la tubazione secondaria ha diametro minore, ∅𝑠𝑒𝑐𝑜𝑛𝑑𝑎𝑟𝑖𝑜 <∅𝑝𝑟𝑖𝑚𝑎𝑟𝑖𝑜⁄ , si chiude 2 la tratta di condotta interessata e si procede al taglio per inserire la deviazione secon- daria che viene saldata a quella principale.

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