ALMA MATER STUDIORUM - UNIVERSITÀ DI BOLOGNA
FACOLTA’ DI INGEGNERIA
CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA GESTIONALE SPECIALISTICA
Dipartimento DIEM
TESI DI LAUREA
inSistemi di produzione avanzati
STUDIO DI FATTIBILITA’ DI UN IMPIANTO DI CONDIZIONAMENTO
MEDIANTE SISTEMA GEOTERMICO: IL CASO OSPEDALE NUOVO DI
IMOLA
CANDIDATO RELATORE:
Nesi Marco Prof.Ing. Cristina Mora
CORRELATORI: Prof.Ing.Mauro Gamberi Ing. Francesco Ferrari
Anno Accademico 2009/2010 Sessione II
Sommario _____________________________________________5 Introduzione _____________________________________________7
1. LA CENTRALE TERMICA E CONSUMO D’ACQUA DELL’OCN_________9
1.1 L’ospedale civile nuovo di Imola_________________________9 1.2 La centrale termica(zona frigorifera) e componenti dell’impianto esistente______________________________________________________11
1.2.1. I gruppi frigoriferi e le UTA______________________________11 1.2.2. Le torri evaporative ___________________________________18 1.2.3. L’addolcitore e relativo circuito__________________________23
1.3 Dati storici relativi al consumo di acqua per la climatizzazione______25
2. POMPE DI CALORE GEOTERMICHE E IDEA PER L’IMPIANTO____29
2.1. Geotermia e pompe di calore:stato dell’arte __________________29
2.1.2. Pompe di calore geotermiche e ad acqua di falda________33 2.1.3. Sistema accoppiato gruppo frigorifero - accumuli termici____43
2.2. Il pozzo artesiano nel terreno dell’ospedale___________46
2.2.1. I pozzi (perforazione,schema,livello statico e dinamico)_________48 2.2.2. Problematiche relative all’eccessivo emungimento delle falde ____53 2.2.3. Regolamento delle concessioni di derivazione di acqua pubblica___58
2.3 L’impianto di irrigazione degli orti_____________60
2.4 La proposta (utilizzare acqua di falda per il circuito torri evaporative e creare un
ciclo per cui l’acqua venga riutilizzata contribuendo a rialimentare la falda)______64
3. LA PROGETTAZIONE _______________________________65
3.1.Dati preliminari__________65
3.2.Rilevazioni sul campo___________66
3.2.1 Andamento del consumo giornaliero delle torri_______________66 3.2.2 Scelta portata di progetto_________________________________73 3.2.3 Calcolo portate di evaporazione e spurgo delle torri evaporative___73 3.2.4 Misurazione elettrica e calcolo andamento consumo acqua per orti_78
3.3.La pompa sommersa,calcolo del livello dinamico del pozzo e scelta percorso____80
3.3.1 Calcolo livello dinamico del pozzo______________________86 3.3.2 Scelta percorso ed opere edili__________________________88
3.4.Dimensionamento componenti e piping pozzo-CT________94
3.4.1. Le possibili configurazioni di impianto____________94 3.4.2 L’addolcitore: dimensionamento_________________95 3.4.3 Sistemi di filtrazione__________________________99 3.4.4 Dimensionamento serbatoio di accumulo__________103 3.4.5 Scelta della pompa a valle del serbatoio e schema___111 3.4.6. Calcolo diametro tubazione pozzo-CT e verifica elettropompa sommersa________________________________________115
3.4.7 Scelta tra le configurazioni di impianto e portata di progetto__125 3.4.8.Schema dell’impianto ed interfacciamento con rete acquedotto_127
3.5.Dimensionamento del piping torri-orti__________________128
3.5.1.Problema della qualità dell’acqua spurgata________128 3.5.2 L’idea per l’impianto___________________________129
3.5.3 Dimensionamento serbatoio a valle delle torri e scelta della pompa_129 3.5.4 Scelta del filtro automatico a carbone attivo_____________133
3.5.5 Dimensionamento piping inverso CT-pozzo e pompa a valle del serbatoio________________________________________________133 3.5.6 Verifica soddisfacimento del fabbisogno per l’irrigazione____136 3.5.7 Dimensionamento della pompa a valle del serbatoio principale degli orti da 15 m3 ______________________________________________148
4. ANALISI ECONOMICO-FINANZIARIA DEL PROGETTO________________151
4.1. Risparmio annuale dovuto all’utilizzo dell’ acqua di falda _____151 4.2. Esborsi per opere meccaniche (componenti dell’impianto)________154 4.3. Costi d’esercizio dei componenti ______________________156 4.4. Esborsi per opere edili, elettriche e di sicurezza _____157
4.5. Esborsi per concessione di derivazione acqua pubblica e spese d’istruttoria_159 4.6. Analisi dei flussi finanziari e calcolo di VAN e payback _____160
Conclusioni_______________________________________________163
Riferimenti Bibliografici_______________________________________________165 Ringraziamenti____________________________________________167
Sommario
L’o biet t ivo de ll’e la bo rat o è ana lizz are la fat t ibilit à t ec nic a e d eco no mic a d i u n imp ia nt o d i pre lie vo d’a cqua da fa ld a art es ia na per lo sca mb io t er mico ne ll’ imp ia nt o fr igo r ifer o cent ra liz z at o dell’o sp eda le c iv ile nuo vo d i I mo la. Es so pro vved e a fo r nire acqua re fr igerat a a t utt e le u n it à d i t ratt a me nt o aria (u.t .a.) de l co mp le s so o speda liero ed è fina liz zat o a gara nt ire p er o gni lo c a le le sp ec ific he c o nd iz io ni igro met r ic he , no nc hè i l be ne ss ere deg li o perat o ri e de i pa z ie nt i d e lla st rutt ura.I l la vo ro di pro get t azio ne ha r igu ardat o il d ime ns io na me nt o d i co mpo ne nt i e ret i idrau lic he co n l’au s ilio de l so ft wa re “EP ANET” (pro gra mma per la s imu la z io ne d i ret i idrau lic he).
L’idea c he ha g u idat o il pres e nt e e la bo rat o è st at a la crea z io ne d i u n “c ic lo ” de ll’acqu a t a le per cu i l’ac qua d i sc a rto de lle t o rri e vapo rat ive vie n e ut iliz zat a per l’ irr ig az io ne deg li o rt i ne i pres s i de i qua le so rge il po zzo e succ es s iva me nt e, va ad a lime nt are la fa lda st ess a. Le s ce lt e pro gett ua li ha nno qu ind i do vut o co ns id erare que st o impo rt ant e vinco lo e so no st at e t ese a lla min imizz az io ne d e i co nsu mi d’acq ua e , qu ind i, a lla so st enib ilit à a mb ie nt a le de ll’ int ero imp ia nt o . In ge nera le, infat t i no n è det to che la so luz io ne e co no mic a me nt e p iù va nt agg io sa lo s ia a nc he da l pu nt o d i vist a a mb ie nt a le. La so luz io ne ado tt at a co n r ila nc io de ll’a cqua ag li o rt i limit a i l pre lie vo me d io g io r na lie ro d’a cqua d i fa lda d i 20 m3/g g dura nt e il per io d o est ivo . E’st ato dimo st rato co me il pro get to s ia t ec nic a me nt e fat t ib ile e ge ner i va lo re per l’ impr es a co n ind ice d i re nd ime nt o IR(V AN/C ap it a le inve st it o ) par i a 1,29 per i pr imi 20 a nni e par i a 2,06 p er n a nni d i fu nz io na me nt o de ll’ imp ia nt o co n u n t e mp o d i r ecup ero de l c ap it a le inve st it o par i a se i a nni.
Introduzione
Pro durre sa lut e è e st re ma me nt e o nero so anc he in t er min i e nerget ic i e i l co nt inuo pro gred ire de lla sc ie nz a e d e lla t ec no lo g ia ha u na r ic adut a incr e me nt a le de l “pe so e nerget ico ” su l s ist e ma s a nit à. I n que st a o tt ic a è impo rt ant e u n pro gress ivo ut iliz zo d i e nerg ie da fo nt i r in no va bili e la qua lifica z io ne d i in ve st ime nt i st rutt ura li co n t ec no lo g ie co st rutt ive c he ott imiz z a no l’e ffic ie nza e nerget ica e il r ispar mio idr ico . Obiet t ivo d i qu est a t es i è lo st ud io d i fat t ibilit à d i u n imp ia nt o d i ra ffre sca me nt o basat o su l s ist e ma geo t er mico da inst a llare pre sso l’o speda le d i I mo la.I l pro get to de ll’ imp ia nt o co ns id era qu ind i le a lt er nat ive a ll’ut iliz zo d i a cqu a d i r et e (acque do tto ) per l’at t uaz io ne de l c ic lo fr igo r ifero ne ce ss ar io a l la c limat iz zaz io ne e st iva d e ll’ int era st rutt ura o speda lier a. Al d i là de l r is par mio eco no mico che s i vuo le co ns eg u ire co n la co st ruz io ne d i u n nuo vo imp ia nt o , l’o biet t ivo è qu e llo d i r icerc ar e po ss ib ili r iut iliz z i d e ll’acq ua d i scart o de l pro ces so in o tt ic a d i r isp ar mio idr ico . Ne l pr imo ca p it o lo verr à a na liz zat o l’imp ia nt o d i co nd iz io na me nt o es ist e nt e d e lla st rutt ura o speda liera co n part ico lare r ifer ime nt o a lla c limat izz az io ne est iva e l’a nda me nt o de i co ns u mi d ’acq ua de lla c e nt ra le t er mic a rap po rt at i a q ue ll i de ll’int ero co mp le s so .
Verra nno suc ce ss iva me nt e a na liz zat e le a lt er nat ive pro get t uali se co ndo lo st ato de ll’art e d e lle po mpe d i ca lo r e/ mac c hine fr igo r ifere a lime nt at e d a fo nt i geo t ermic he (t erreno , fa lde so t t erranee, co rs i d ’acq ua) e sar à ded ic at a u n p icco la t rat t az io ne r igu ardo a ll’a ccu mu lo d i e nerg ia t er mic a o vvero l’a ccu mu lo d i g h iac c io ne lle o re d i fer mo imp ia nt o e la suc ces s iv a ut iliz za z io ne de l ca lo re lat e nt e d i fu s io ne e vit a ndo de l t ut to o in p art e l’ imp ie go de lle ma cc h ine fr igo r ife re.
Ne l t erzo cap it o lo verrà d escr it t o il pro ces so d i rac co lt a de i d at i d i input fu nz io na li a l d ime ns io na me nt o de l nuo vo imp ia nt o d i ad duz io ne de ll’a cqu a d i fa lda p er l’ut iliz zo ind iret t o della st e ss a ne l c ircu it o t orri e vapo rat ive-co nde nsat o re de lla ma cc hina fr igo r ifer a. Quest a lu nga, impo rt ant e fa se d i racco lt a dat i è st at a e ffet t uat a tra mit e r ile vaz io n i su l ca mpo : let t ure d i co nt ato ri, mis uraz io ni d i po rt at a, te mperat ura e u mid it à e st erne, cro no met ragg i, st ru me nt i d i mis uraz io ne e let t ric i e me cca nic i per la
r ile vaz io ne de lle d ist a nze de l per co rso delle t u baz io ni. I l la vo ro d i pro gett az io ne de ll’ imp ia nt o idr au lico ver o e pro prio a vrà in iz io so lt a nt o a l t ermine de lla p ia n ifica z io ne de l p erco rso delle t u baz io ni e la de fin iz io n e de lle re lat ive o pere ed ili. La co nfigura z io ne fina le verrà sce lt a co mpat ibilme nt e a lla po rt at a garant it a dal po zzo e a i co nsu mi d’acqu a pe r c ic lo fr igo r ife ro e irr ig az io ne o rt i.
Una vo lt a ver ificat a la fat t ibilit à t ec nic a de l pro getto , ne l quart o ed u lt imo cap it o lo verra nno a na liz z at i i flu ss i fina nz iar i der iva nt i da llo st esso ne ll’o t t ica de l ca lco lo de l va lo re at t ua le de ll’ inve st ime nt o e de l pa ybac k. Una vo lt a r is pet t at i t ut t i i vinco li d i pro get to, la dec is io ne d i inve st ime nt o d ip e nder à da que st i due va lo r i.
1
La centrale termica e consumo d’acqua nell’ospedale nuovo di
Imola
1.1 L’OSPEDALE CIVILE NUOVO DI IMOLA
L’Os peda le nuo vo s i e st e nde su u na su per fic ie d i 400 00 m2. L’e d ific io pr inc ipa le è co mpo st o da 4 d iver se ma cro aree t ra cu i la st rut t ura più impo ne nt e co mpo st a d i 6 p ia n i ded icat a a lle deg e nze. R ece nt e me nt e a mp liat o co n la nuo va st rutt ura DEA d i 5 p ia ni co nt e ne nt e il nuo vo pro nt o so cco rso . Le ent rat e pr inc ipa li so no su l lat o no rd (pro nto so cco rso -nuo vo DEA) e su l lat o sud (do t ato d i a mp io parc heg g io ). I l lat o no rd o ve st s i a ffa cc ia su u na co llina co n t erreno a d iac e nt e d i pro pr iet à co mu na le su l qua le so rgo no o rt i per a nz ia ni. La CT (ce nt ra le t er mic a) è s it u at a su l lat o est e co nt ie ne grupp i fr igo r ife r i, grup p i co mpre s so r i per l’ar ia,s er bat o i d i accu mu lo d’acqu a. In fig. 1 s i p uò ved ere la p ia nt a d e ll’o s peda le da lla qua le po ss ia mo a pprez zare l’e st e ns io ne de ll a st rutt ura rispet t o al t erreno c ir co st ant e, me nt re in fig.2 s i può ved ere in det t ag lio la st rutt ura co n i var i repart i/ lo c a li de l co mp le s so o speda liero .
fi g 2 p i an t a osp ed a l e c on d et t a g li o d ei r ep ar t i
AT: po rt iner ia
AC,CB : e x pro nt o so cco rso e cent ro raccolt a sa ng ue LB: La bo rat o ri d i a na lis i (ed ific io d i 2 p ia ni)
G A,AS, CO: co rr ido i
DG: dege nze (d iv iso in DG1,DG2( co n o stet ric ia s a la t ravag lio ), 6 p ia n i) OP : sa le o perat o rie (2 p ia ni)
OP1: ped iat r ia- a mbu lat o r i (2 p ia n i) RX: Sa le ragg i (2 p ia ni)
CT: ce nt ra le t er mic a
1.2 LA CENTRALE TERMICA (ZONA FRIGORIFERA) E IL
CONDI ZI ONAMENTO E STIVO
1.2.1 I grup pi fri gorife ri e le UT A
I l flu ido re fr igerat o dest inat o a lla c limat izzaz io ne è at t ua lme nt e pro dotto da due c hiller a cqua/ acq ua co n co nde nsa z io ne su t o rre evapo rat iva pro dott i da lla YOR K. Ess i so no in grado d i fu nz io nare ind ip e nde nt e me nt e e so no co ord inat i d a u n s ist e ma d i ge st io ne e let t ro nico d i pro duz io ne YO R K.
Le due u nit à so no carat t er izz at e da i segu e nt i par a met r i:
unit à 1: mo de llo Yo rk Y K AD ADP55 C J F co n co mpres so re ce nt r ifugo de l t ipo apert o co n invert er, co ndensat o re ed e vapo rat ore a fas c io t ubiero :
- pot enz a fr igo r ifera : 1500 KW
- Pot enza e let t r ic a as so rbit a: 25 5 KW
- C.O.P. 5,9 (al 100% po t enz ia lit à fr igo r ife ra) - C.O.P. med io st ag io na le 1 0.0
- CO.P. ma s s imo a 12,0 in co rr ispo nd e nz a d i u n c ar ico fr igo r ifero de l 50%
- Re fr igera nt e: R13 4a
- Te mp erat ure ingre s so -usc it a a cqua e vapo rat ore: 12-7 °C - Te mp erat ure ingre s so -usc it a a cqua co nde nsat o re: 29-34,07 °C
u nit à 2: mo de llo Yo rk Y K AD ACP4 5CGE co n co mpre sso re c e nt r ifugo apert o mo no st ad io e mo lt ip lic at o re di g ir i inco rpo rato :
- pot enz a fr igo r ifera : 1100 KW
- Pot enza e let t r ic a as so rbit a d a l mo t o re: 195KW - C.O.P. 5,6 (al 100% po t enz ia lit à fr igo r ife ra) - C.O.P. med io st ag io na le 8,5
- CO.P. ma ss imo a 9,8 in co rr ispo nde nza d i u n c ar ico fr igo r ifero de l 50%
- Re fr igera nt e: R13 4a
- Po rt at a d’acqu a re fr ig erat a: 53 l/ s
- Po rt at a d’acqu a ra ffre dda me nt o a l co nd e nsat o re: 61 l/ s - Te mp erat ure ingre s so -usc it a a cqua e vapo rat ore: 12-7 °C - Te mp erat ure ingre s so -usc it a a cqua co nde nsat o re: 29-34 °C
La po t enza fr igo r ifera t ot a le inst a llat a s i a tt est a a 2600 K W. Ved ia mo il lo ro fu nz io na me nt o in s int es i.
Da l lat o co nde nsat o re (ved i fig ura 3) es ce a cqu a ca lda c he po i vie n e ra ffredd at a in u n a lt ro sca mb iat o re ar ia-a c qua, o vvero la t o rre d i
fi g . 3 sch em a ess en z i al e g r u p p o fr i g or i fer o
ra ffredd a me nt o (o to rre evapo rat iva), e c he r ie nt ra co n u n s a lt o t ermico d i 5-6°C d ipe nde nt e da lla t e mperat ura de l flu ido in e nt rat a e da lle co nd iz io n i
condensatore
L’acq ua d i r it o rno da lla t o rre ent ra ne llo sca mb iat o re e s i r is ca lda : il flu ido fr igo r ifero in st at o di vapo re surr is ca ldat o e po rt ato a lla pre ss io ne P c (press io ne d i co nde nsaz io ne) d a l co mpre sso re c ede ca lo re a l lat o acqua de l co nde nsat o re e t orna a llo st ato liqu ido e di co nse gue nza l’acqu a s i r is ca ld a. Abb ia mo t re c ircu it i s eparat i: que llo de ll’a cqua “ca lda” lat o co nde ns at o re-to rre, il c ir cu it o de l flu ido fr igo r ifero (co n due so t re-to c ircu it i a pre ss io ne p iù bas sa ne l lat o eva po rato re e p iù a lt a gr az ie a l la vo ro de l co mpre s so re in que llo d e l co nde ns at o re) ed infine il c ir cu it o de ll’ac qua “fr edd a” lat o e vapo rat ore.
In qu est ’u lt imo c irc u it o l’ac qua e nt ra e s i ra ffredd a s ca mb ia ndo ca lo re co n i l flu ido fr igo r ige no : l’ R134a a pre s s io ne d i e vapo raz io ne P v ( o press io ne d i vapo r izz az io ne) a sso rbe c a lo re d a l lat o acqua d e llo sca mb iat o re e vapo ra ndo , me nt re l’a cqua d i co nsegu e nza s i ra ffredd a ced e ndo ca lo re a l flu ido fr igo r ige no .
fi g . 4 sch em a d ei tr e cir cu i t i fr i g or i fer o, l a t o c on d en sa t or e ed eva p or a t or e
L’acq ua in u sc it a da l lat o eva po rato re del “fr igo ” arr iva a d u n co llet t o re e vie ne po mpat a, att raverso u n s ist e ma d i 3 po mpe “du e su t re” ( la t erza s i
att iva in so lo c aso d i gua st o di u n’a lt r a) a lle “bat t erie de l fre ddo ” de lle UT A d is lo c at e lu ngo t utt a la st rutt ura, c ia scu na ded ic at a a lla c limat izz az io ne d i una cert a area/rep art o.
fi g . 5 sch em a ci r cu i t o t or r e- fr i g o e fr i g o- u t en z e c on g r u p p o d i p om p a g g i o d i d i str i bu z i on e
Ved ia mo la d is lo c az io ne de lle UT A ne lla st rutt ura o speda lie ra:
- Repart o OP: 3 UTA d is lo cat e su l t et to ; u na UT A p er o gni 2 sa le o perato rie per u n t ot a le d i 3 UT A
- OP1: 6 UT A po s iz io nat e su l t et to di c u i 4 p er il repart o ped iat r ia su l p ia no ria lz at o e due per g li a mbu lat o ri a p ia no t erra
- Nuo vo DEA: u na UT A per o g ni p ia no qu ind i 6 u nit à co llo c at e a l qu int o p ia no su l t et to de lla st rutt ura (c’è a nc he il p ia no int errat o ). Da s eg na lar e la pres e nz a d i u n grup po fr igo r ife ro ar ia/acqu a po s iz io nat o se mpre su l t et to t enut o se mpre a cce so ,anc he in inver no , per ra ffr es care le s a le s er ve r e quadr i e let t ric i co n c ircu it o acqu a fred d a p iù fa n co il.
- DG1: du e UT A co llo cat e ne l so tt erraneo ,una per la pr ima part e de l le dege nze p iù u na seco nda per l’e x r ia nima z io ne
- DG2: due UT A ne l so t t erraneo ,una per la seco nda p art e de l re part o dege nze ed u na p er l’o st et ric ia -s a la t rava g lio co nt enut e in DG2
- RX: 2 UT A su l t etto (per sa le r iso na nza e TAC)
- LB: 1 UT A c he ser ve due zo ne (UTA co llo cat e ne l so tt erraneo )
- AC,CB : 1 UTA c he ser ve le due zo ne (UTA co llo cat e ne l so t t erraneo )
Le UT A o pera no s ia in co nfigura z io ne e s t iva co n bat t er ia d i ra ffr edda me nt o e deu mid ific a z io ne ar ia, s ia in co nfigu raz io ne inver na le co n bat t eria d i r is ca ld a me nt o e u mid ific az io ne ar ia a lime nt at a da t e ler is c a lda me nt o . I n part ico lar e il flu ido ca ldo pro ve nie nt e da t e ler is ca ld a me nt o cent ra liz zat o (ce nt ra le HER A) arr iva ne i so tt errane i e ce de ca lo re a l c ir cu it o d’acq u a int er no t ramit e u n s ist e ma d i sc a mb iat o ri d i ca lo re a p ia st re. L’acqu a c ir co la nt e ne l c irc u it o int erno a ndrà ad a lime nt ar e le “bat t erie d e l ca ldo ” de lle UT A in co nfigura z io ne inver na le.
L’imp ia nt o d i c limat iz za z io ne è “a t utt ’ar ia” co me pre ved ib ile p er gra nd i vo lu mi d i a mb ie nt e da c limat izzar e e prevede t utt e le u nit à ce nt ra liz z at e d i t ratt a me nt o ar ia (UT A) pre cede nt e me nt e e le ncat e co n a nne ss i c ircu it i p er la d ist r ibuz io ne e c apt az io ne de ll’a r ia.
Ved ia mo ne lla figur a segu e nt e il d et t aglio d i u na UT A (pre nd ia mo co me ese mp io l’UT A c he s er ve il quart o pia no de l nuo vo DEA).
fi g . 6 sch em a d el l ’ UT A d el q u a r t o p i an o (r ep a r t o or t op ed i a )
Tutt e le UT A , t ranne que lle c he s er vo no aree ad ibit e a so li u ffic i co me i l qu int o p ia no de l nuo vo Dea, so no a t utt ’ar ia est er na: il r ic irco lo per mo t iv i ig ie n ic i no n è co ns e nt it o . Il c a lo re de ll’ ar ia capt at a in us c it a d a l s ist e ma vie ne rec uperat a at t raverso uno sc a mb iat ore ar ia-ara a sup er fic ie. Ta le sca mb iat o re recupera il c a lo re in u sc it a d iminu e ndo il la vo ro ut ile co mp iut o da lla bat t er ia d e l fre ddo . La perc e nt ua le d i r ecup ero è rego lat a t ramit e l’ap ert ura o chiu sura d i u na s erra nda (rego lat a att ua lme nt e a l 40% d i apert ura) no nc hé u na va lvo la c he pro vve de a byp as sare il flu s so d’ar ia in ingr es so a llo sca mb iat o re d i c a lo re.
Per il qu int o ed u lt imo de l nuo vo Dea a d ibit o a so li u ffic i vie ne ut iliz zat a un’UT A a r ic irco lo parz ia le d i ar ia d at e le co nd iz io ni sa nit ar ie me no st r inge nt i.
Le bat t erie d i po st r is ca ld a me nt o so no po st e d iret t a me nt e ne i lo c a li ( ve d i ese mp io d i d is lo caz io ne de l qu art o p ia no nuo vo Dea in fig.7).
fi g . 7 p osi z i on a m en t o d el l e ba t t er i e d i p ost - r i sca ld a m en t o, 4 ° pi an o n u ov o Dea
Og ni bat t eria d i po st -risc a lda me nt o serve una det er minat a area co st it u it a da p iù st anze ed o gnu na vie ne impo st at a ad una t e mper at ura o biet t ivo (set po int ) in ba se a lle co nd iz io ni igro met r ic he r ic hie st e. I l s ist e ma d i co nt ro llo pro vvede ist a nt e p er ist a nt e a mo nit o rare la s it uaz io ne t ra mit e se nso r i d i t emperat ura e va lvo le d i rego laz io ne.
1.2.2 Le tor ri e vap orati ve
Ne l pro ces so d i co nd iz io na me nt o est ivo , si d e ve s ma lt ir e u na gra nde qua nt it à d i ca lo re verso l’a mb ie nt e est er no . Un met o do per t rasfer ire que st o ca lo re a ll’a mb ie nt e est er no è que llo d i far uso de lle t o rri d i r a ffred da me nt o . S i ut iliz za a que st o sco po due to rri d i raffredda mento ad u mido (o e vapo rat ive) ne lle qu a li il flu ido de ll’ imp ia nt o (acqua c a lda) vie ne in int imo co nt atto co n l’ar ia e st erna. Lo sca mb io d i ca lo re t ra l’ac qua e l’ar ia a vvie ne per ev apo razi one d i u na p ic co la qu a nt it à d i a cqua e, in mis ura mino re, p er conve zion e.
fig.8 spaccato della torre di raffreddamento
Og ni t o rre è acco pp iat a a l re lat ivo gruppo fr igo r ifero : il mo t o re de l ve nt ilat o re de lla t o rre è co lle gat o a ll’ in vert er de l mo t o re de l co mpres so re
de lla po mpa d i ca lo re co s ì da var iare i g ir i de ll’a lbero de l ve nt ilat o re in fu nz io ne de l c ar ico t ermico r ic hie st o per il co nd iz io na me nt o .
Ent ra mbe le t o rri so no d i t ipo apert o a co rrent i incro c iat e co n ve nt ilat o r i as s ia li in asp ir az io ne ed e nt ra mbe mo de lli d i marc a B. A.C. (B a lt imo re Airco il Co mp a ny):
To rre eva po rat iva “p icco la”: - mo de llo S 3665 Q A
- Capac it à t ermic a d i 1 300 KW - Po rt at a d’a cqua t ot a le: 62 l/s - Po rt at a d’ar ia: 46,3 m3/ s - Vo lu me vasc a: 5046 lit r i
To rre eva po rat iva “gra nd e”: - Capa c it à t ermic a d i 1700 KW - Port at a d’acq ua tot a le 83 l/ s
Ne lle t o rri d i r a ffre dda me nt o l’ar ia c irc o la per ti ra ggio fo rzato ( in c aso co nt rar io do vre bbero es sere d i fo r ma ip erbo lic a e d i gr a nde a lt ez za)graz ie a d un v entilato re a ss iale del tipo a spi rante c o llo cat o ne lla part e super io r e.
L’acq ua ca ld a vie ne imme s sa da ll’a lt o in co nt ro co rrent e e d ist r ibu it a p er grav it à su d i u na ser ie d i super fic i d i rus ce lla me nt o rea lizz at e co n u n imp ila gg io d i co rp i vuo t i d i mat er ia le p last ico (po liet ile ne) c he fo r ma no ca na li vert ic a li co n sup er fic ie d i sc a mbio est es a.(a l fine d i fa vo r ir e il co nt atto co n l’ar ia imme s sa d a l bas so ). L’a cqua vie ne r ip art it a unifo r me me nt e su i co rp i d i r ie mp ime nt o per mez zo d i uge lli spruzz at o ri mo nt at i s u i t u bi in ac c ia io z incat o ne lle ra mp e pr inc ip a li e s eco nd ar ie ; in ge nere g li ug e lli so no in mat er ia p la st ica ( nylo n) r info rzat a co n fibr a d i vet ro,in grado d i as s icurar e u na po lver iz zaz io ne sp int a de ll’a cqua a nc he qua ndo la pre ss io ne a mo nt e no n sup era i 0,5 bar.
L’acq ua vie ne racco lt a ne lla vas ca so t to sta nt e e rime ssa ne l c ircu it o . Una va lvo la a ga lle gg ia nt e pro vved e a re int egrare la va sc a co n ac qua d i re int egro pro venie nt e d a ll’addo lc it o re d i durezz a par i a 0 grad i Fra nce s i. R iep ilo g hia mo i co mpo ne nt i pr inc ipa li de lla t o rre di ra ffr edda me nt o :
1. ve nt ilat o re ass ia le (a sp ira nt e) mo nt at o ne lla part e sup er io re co ma nd at o d iret t a me nt e da l mo t o re elet t rico .
2. ra mp e d i d ist r ibuz io ne de ll’a cqua co n uge lli s fer ic i in p la st ica c he as s icura no la r ip art iz io ne unifo r me d e ll’a cqu a. La t ra iet to ria d i rot az io ne d e ll’acq ua neg li ug e lli e vit a qua ls ia s i r is c hio d i blo cco
3. Separat o re d i go cce in po list iro lo c he gar a nt is ce il t ratt enime nt o de lle go cce d’a cqua t rasc inat e da ll’ar ia
4. Super fic ie d i s ca mb io d i c a lo re (c o rpi d i r ie mp ime nt o o di rusce lla me nt o ) in mat er ia le s int et ico o ce llu lo s a. L’e ve nt ua le int as a me nt o de llo sca mb iat o re a caus a d i d epo s it i d i var io ge ner e è pres so ché e sc lu so per c hé l’acqu a c ir co la in ca na let t i co n larg hez za d i 20 mm.I l mat er ia le no n può arr igg u in ire o imput r id ir e.
5. La carro zzer ia e la vas ca in fer io re d i racco lt a so no in po lie st ere r info rz at o co n fibra d i vet ro ,mat er ia le mo lt o res ist e nt e a nc he in prese nza d i ac que aggr es s ive.
6. Le gr ig lie d i pre sa d ’ar ia so no mu nit e d i per s ia ne c he imp ed is co no o gni spru zza me nt o d’acqu a ver so l’e st erno .La va sc a in fer io re è ino lt r e mu nit a d i u n filt ro a set acc io e d i u na va lvo la a ga lle gg ia nt e e , in c aso d i fu nz io na me nt o inver na le,da u n r is ca ld a to re elet t rico .
fi g . 9 sch em a fu n z i on am en t o t or r e eva p or a t i va
L’acq ua in ingre sso nece s s it a ino lt re d i u n t ratt ame nt o chimico e bio lo g ico att raver so l’ut ilizzo d i du e pro dott i: l'a nt ia lg he WTD84 2/D in qua nt it à par i a 1,5 lit r i 3 vo lt e a s et t ima na per u n t ot ale d i 4,5 lit r i a set t ima na e l'a nt i
(ca lco lo spa nno met r ico ) in so luz io ne 90% acqua,10% a nt i inc ro st ant e. L’a nt incro st ant e vie ne agg iu nt o a ll’a cqua me d ia nt e u n s ist e ma d i
a lime nt a z io ne aut o mat ica c a librat o e co nt inuo co mpo st o da mis urat o re di po rt at a e po mp et t a per immis s io ne liqu ido da un p ic co lo ser bat o io ;t utto ciò per e vit are co nce nt raz io ni lo ca liz zat e d i p ro dott o. E’ impo rt ant e ev it are incro st az io ni e cr es c it a d i a lg he le qua li d iminu is co no e ffic ie nza d e l s ist e ma no nc hé la c apa c it à d i s ca mb io t er mico . La qua lit à de ll’a cqua in e nt rat a e usc it a da l s ist e ma v ie ne p er io d ic a me nt e mo nit o rat a e i dat i co nfro nt at i co n un o perat o re est erno spec ia liz zat o .
In figura 10 s i r ipo rt a lo sc he ma de l c ircu it o co nde nsat o re-to rre evapo rat iva.
fi g 1 0 sch em a cir cu i t o con d e n sa t or e t or r e
Dura nt e il suo fu nz io na me nt o au me nt a la co nc e nt raz io ne d i co rp i so lid i ed impur it à a u me nt a no ne ll’acq ua: t a le va lo re de ve e s sere mo nit o rato per un’o tt ima le e ffic ie nza d i sc a mb io t er mic o e per pro lu ngare a l ma s s imo la
vit a de ll’a ppare cc hiat ura. U n’e let t ro va lvo la pro vved e a llo spurgo de l flu ido qua lo ra e sso super i u n dat o va lo re limit e d i co nduc ib ilit à [µS ie mens/cm]. La d urezz a t ot a le d e ll’acq ua s i d e fin is ce co me la so mma de lla dur ezz a t empo rane a o vvero la su a co nc e nt raz io ne in sa li d i ca lc io o mag ne s io so tto fo r ma d i c ar bo nat i e bic ar bo nat i e la durezza per ma ne nt e o vvero la sua co nce nt raz io ne in so lfat i, c lo rur i, n it rat i e s ilicat i. La dure zza t o t ale (o t it o lo idro t imet r ico TH) s i misur a so lit a me nt e in grad i fra nc es i o t edesc hi.
1°f (grado fra nc es e) o °TH (t it o lo idro t imet rico ) = 0,56 grad i t edesc hi.
In E milia Ro mag na l’a cqua è mo lt o dura: a I mo la in fat t i la dure zz a de ll’acqu a d i r et e s i ag g ira su i 40 °f (u n’acqua s i de fin is ce do lce s e ha u na durezz a <5 °f ).
S i r is co nt ra un au me nt o de lla co ndu c ib ilit à e let t ric a in mo do pro porz io na le a lla q ua nt it à d e lle so st a nze d is c io lt e: quest o è u n para met ro ut ile per ott enere u na misura, s eppur ap pro ss imat a , de l co nt e nut o di sa li d is c io lt i in un'acq ua minera le.
L'a cqua mo lt o "pur a" pre se nt a u na co ndu c ib ilit à e let t r ica mo lt o ba s sa (c irc a 1/ 10 [µS/c m]). La co ndu c ib ilit à d ipe nde da lla t e mperat ura e qu ind i o cco rre r ipo rt are i va lo r i misur at i a que lli t eo ric i c he s i a vre bbero ad una t emperat ura d i r ifer ime nt o di 25 °C (o ppure d i 18 °C o 20 °C). La mis ura de lla co nduc ib ilit à e let t r ica co st it u is c e u n met o do ind iret to , seppur appro ss imat o , per ric a vare il re s iduo fis so d i u n'a cqua. La mag g io r part e de lle acqu e miner a li co mmerc ia liz zat e pres e nt a co nd uc ib ilit à e let t r ic a co mpre sa fra 100 e 700 µS/c m. L’e let t ro va lvo la si apr e a l va lo re r isco nt rat o d i co nduc ib ilit à de ll’a cqu a in vas ca par i a 2300 [µS/cm ].
I l co nd uc imet ro è po s iz io nat o in ma n ie ra ott ima le mez zo met ro so pra la va lvo la d i s purgo in mo do da gara nt ire u na let t ura no n d ist o rt a de l va lo re. I va lo r i me d i d i co ndu c ib ilit à reg ist rat i in ingre sso e in u sc it a da lla t o rre so no :
ingr es so 1000 [µS/cm ] usc it a 2200-2300 [µS/cm]
1.2.3 L’ad dolc itore e re lati vo circ uito
Un au me nt o di t e mperat ura de ll’a cqua ( su ffic ie nt e u n r isc a lda me nt o a 30-35°C) pro vo ca u no s bila nc ia me nt o de ll’e qu ilibr io c ar bo nico de l’a cqu a c he pro vo ca la fo r ma z io ne d i ca lcare. In part ico lare s i t ras fo r ma no i b ic ar bo nat i d i c a lc io e mag ne s io (so lu b ili) in c ar bo nat i d i ca lc io e mag ne s io ( no n so lu bili) c he t endo no a prec ip it are fo r ma ndo incro st az io ni.
Per e liminare ca lc io e mag nes io s i o pera l’addo lc ime nt o co n res ine a sca mb io io nico ( so st anz e o rganic he p ro dott e art ific ia lme nt e) le qua li so st it u is co no que st e due so st a nze co n il so d io il cu i c ar bo nat o è per fet t a me nt e so lu bile.
Un addo lc it o re in s è è se mp lice me nt e u n co nt e nit o re r ie mp it o co n re s ine att raver so il q ua le pa ss a l’a cqua da add o lc ir e. Ta le co nt e nit o re de ve però per met t ere l’e ffet t uaz io ne de lla r ig e nera z io ne de lle re s ine c he s i e ffet t ua asp ira ndo la sa la mo ia ( acqu a co nt ene nt e fo rt e co nc e nt raz io ne d i io n i d i so d io ) e fac e ndo la p as sare at t raver so le re s ine t ra mit e e iet to ri.
S i ut iliz za u n imp ia nt o a do ppia co lo nna co n co ma ndo vo lu met r ico la qua le per met t e ero gaz io ne d ’a cqua co nt inua n e lle 2 4 h a ve ndo u na co lo nna d i res ine in es erc iz io ed u na in r ige nera z io ne: in u n co nt est o o speda liero no n c i s i può per met t ere d i int erro mpere il flu sso d ’ac qua addo lc it a. I n ca so d i co nsu mi d ’a cqua var ia b ile co me il no st ro s i ut ilizz a u n s ist e ma d i r ige neraz io ne aut o mat ic a co n d is po s it ivo d i co nt ro llo vo lu met r ico :e sso co ns e nt e d i e ffet t uare la r ig e nera z io ne d e lle re s ine so lo ad o g ni fine c ic lo d’a cqua addo lc it a c he lo st es so può ero gare (r idu ce ndo anc he il co ns u mo d i sa le per la r ig e ner az io ne). I l mo d e llo ut ilizzat o è il è C u lliga n U LTR A LI NE SOFT dup le x HB10 00-HB1 300.
L’addo lc it o re r ico pre u n ruo lo impo rt ant e: att raverso e s so pas sa t utto il fa bb iso g no d i acqu a de ll’o s peda le c he po ss ia mo d iv idere in co nsu mo d’a cqua p er le t o rri e va po rat ive e co nsu mo d i acqu a per t utt a la st rutt ura o speda liera. L’a cqua de st inat a a t utt i g li ut iliz z i ne lla st rutt ura vie ne st o ccat a in t re ser bat o i da 200 m3 d i ca pac it à int errat i su bit o fuo r i il lat o o vest (ver so V ia V illa C le lia) de lla CT. Uno de i t re è dest inat o alla r is er va a nt i ince nd io (o bblig at o ria p er legge). L’a cqua st o ccat a ne i 3 ser bat o i a 15 ° f vie ne s ucc es s iva me nt e po mpat a t ramit e grupp i d i sp int a co n pres s io ne d i
ma ndat a d i 5 bar p er ragg iu ngere t utt e le ut enze de lla st rutt ura. Ved ia mo in s int e s i il c ircu it o in fig.11.
fi g . 1 1 ci r cu i t o a d d ol ci m en t o a cq u a d est i n a t a si a a l l e t or r i ch e ser ba t oi
Tutt a l’acq ua co nsu mat a ne ll’O CN p ro vie ne da ll’a cquedo t to e pas sa att raver so l’a ddo lc it o re d ime ns io nat o per u na cap ac it à d i sc a mb io ma ss ima par i a c irca 5 000 + 500 0 [ m3 * °f] qu ind i un fa bb iso g no g io rna liero d’ac qua par i a 250 m3 /g io r no co ns id era ndo u na d u rezza me d ia d e ll’ac qua in ingres so par i a 40 °f. O pera a d u na pre ss io ne d i funz io na me nt o d i 2 bar co mpat ib ile co n que lla d e ll’ac qua d i ret e in ingr es so ed i p ara met r i pr inc ip a li su cu i s i è e ffet t uato il d ime ns io na me nt o so no :
- Po rt at a mas s ima e fa bb iso g no g io rna lie ro
- Capa c it à d i s ca mb io (c he d ipe nd e a nc he da lla q ua nt it à d i re s ine e s a le usat o per la r ige nera z io ne)
To rnando a l c ircu it o de ll’addo lc it o re no t ia mo co me l’a cqua in u sc it a da es so s ia a c irc a 0 °f ed inv iat a co n t a li c arat t erist ic he a lle t o rri e vapo rat ive me nt re vie ne inv iat a a i s er bat o i int errat i d i acc u mu lo (p er il fa bb iso g no de ll’o sp eda le) ad u na dure zza d i 15 °f gra z ie a d u na va lvo la d i “t ag lio ” co n ott urato re a ghig lio t t ina c he rego la la po rt at a d’acqu a d i r et e per la mis ce la z io ne.
1.3 DATI STORICI RELATIVI AL CONSUM O D’ACQUA PER
LA CLIMATIZZAZI ONE
I l co st o de ll’ac qua per met ro cubo è rile va nt e e s i pre ve de ne i pro ss imi a nn i po ssa t o ccare i 3-3,15 euro . I co nsu mi me d i e le ncat i ne lle t abe lle so tto st ant i s i r ifer is co no a l so lo ut iliz zo d i a cqua pe r il co nd iz io na me nt o est ivo qu ind i per il per io do g iug no -set t embr e per 120 g io rni d i fu nz io na me nt o ma ss imo a reg ime d e lla ce nt ra le fr igo r ifera p iù u n per io do d i pre st ag io ne ne l q ua le ve ngo no fat t e ma nut e nz io ni e pro ve su lle to rri o acce ns io ni st rao rd inar ie.
costo attuale acqua da rete [euro/m3] 2,77 previsione breve termine [euro/m3] 3 consumo medio torre piccola [m3/gg] 35 consumo medio torre grande [m3/gg] 75
anno 2003 anno 2004 anno 2005 anno 2006 anno 2007 anno 2008 anno 2009
totale consumo acqua torri
[m3] 7078 7667 8684 9427
consumo acqua totale a
regime 2197 3613 7078 4266 7667 8234 7479 tempo di riferimento
considerato in regime[gg] 34 60 112 70 120 97 121 consumo medio acqua torri
a regime[m3/gg] 64,6 60,2 63,2 61 63,9 84,9 61,8
durata prestagione [gg] 90 47
consumo acqua prestagione
[m3] 450 1948
consumo medio prestagione
[m3/gg] 5 41,5
consumo medio totale durata accensione
combinata (circa) [gg] 42 nd
costo consumo acqua
I l co nsu mo d’acqu a per le t o rri è cre sc iu to o gni a nno per l’a mp lia me nt o d i lo ca li e se ns ib ilme nt e t ra il 20 08 e il 2 009 per l’a pert ura d i u na nuo va la de ll’o sp eda le o vvero il DE A c he co nt ie ne il nuo vo pro nt o so ccorso . Ne l 2008 il co nsu mo g io r na lie ro è st at o più e le vat o in qu a nt o no n era in fu nz io ne il gruppo fr igo r ife ro ar ia/ac qua s u l t et to de l q u int o p ia no ne l nuo vo Dea. fi g . 1 2 c on su m o m ed i o a n n u a l e d i a cq u a in [ m 3 / g g ] p er il r ei n t eg r o d el l e t or r i e va p or a t i ve: n el 2 0 0 8 i l con su m o m ed i o p i ù el e va t o è d o vu t o a l m a n ca t o fu n z i on a m en t o d i un gr u p p o fr i g o a d ar ia a u si l i ar i o si t u a t o su l tet t o d el DE A fi g . 1 3 c on su m o d ’ a cq u a an n u a l e p er i l r ei n t eg r o d el l e t or r i di r a ffr ed d a m en t o [ m 3 /an n o] 0,00 50,00 100,00 anno 2008 anno 2009
consumo medio annuale d'acqua [m
3/gg]
consumo medio annuale [m3/gg] 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000
anno 2005 anno 2007 anno 2008 anno 2009
consumo annuale d'acqua [m
3/anno]
fi g . 1 4 c ost i a n n ua l i p er l ’ a cq u a d est in a t a a l r ei n teg r o d el l e t or r i eva p or a t i ve
Percentuale consumo acqua torri rispetto al totale consumi OCN e edifici ausl (ANNO 2009)
consumi [m3/anno]
anno 2009 consumo acqua torri 9427 Consumo acqua OC nuovo (senza torri) 58353,5 Consumo acqua OC vecchio 6748,4 Consumo acqua Lolli (uffici) 9055,5
consumo istantaneo [m3/gg]
anno 2009 consumo acqua torri 78,6 Consumo acqua OC nuovo (senza torri) 185,5 Consumo acqua OC vecchio 18,5 Consumo acqua Lolli (uffici) 24,8
fi g . 1 5 c on su m i a cq u a an n o 2 0 0 9 r el a t i vi a t u t t e le st r u t t ur e Au sl I m ol a 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 anno 2005 anno 2007 anno 2008 anno 2009
costo acqua per torri di raffreddamento
[€/anno]
costo annuale
consumi acqua anno 2009 [m3/anno]
consumo acqua torri Consumo acqua OC nuovo (senza torri)
Consumo acqua OC vecchio Consumo acqua Lolli (uffici)
I l co nsu mo d ’acqu a per le t o rri ne lla st agio ne e st iva rap pres e nt a l’11 % d e l tot a le fa bbiso g no d’acqu a a nnu a le d e l c o mp le s so o speda liero d i I mo la c he co mpre nd e o speda le c iv ile nuo vo ,vec c hio e gli u ffic i pres so il co mp le s so de l Lo lli ad ia ce nt e a ll’o sped a le ve cc hio . Gra n part e d i q ue st o fa bbiso g no è rappres e nt ato per il 70 % da l co nsu mo de ll’o sped a le nuo vo .
fi g . 1 6 I l con su m o d ’ a cq u a p er l a cl i m at i zz a zi on e est i va r a p pr esen t a i l 1 4 % d el con su m o t ot a l e d ’ a cq u a d el l ’ Osp ed a l e n u o v o d i I m ol a .
fi g . 1 7 C on su m i m ed i a n n u al i [ m 3 / g g ]: n el 2 0 0 9 i l con su m o m ed i o d ’ a cq u a p er l a cl i m a t i zz az i on e est i va è st a t o ci r ca 7 8 , 5 [ m 3 /g g ] d u r an t e i 1 2 0 g g d i fu n z i on a m en t o d el l ’ i m p i an t o fr i g or i fer o m en tr e i l con su m o m ed i o d i t u t t o l ’ OC N è st a t o 1 8 5 [ m 3 / g g ].
consumo acqua [m
3/anno] 2009
consumo acqua torri Consumo acqua OC nuovo (senza torri)
consumo medio annuale [m3/gg]
anno 2009
consumo acqua torri Consumo acqua OC nuovo (senza torri)
2
Pompe di calore geotermiche e idea per l’impianto
2.1 GEOTE RMIA E POMPE DI CALORE : ST ATO DELL ’ARTE
So rgent i d i e nerg ia est er ne c he fo rnis co no ca lo re da t ras fer ire per il no st ro imp ia nt o fr igo r ifero : Ar ia
Acqua (super fic ia le e so t t errane a) Terreno
Recu pero t ermico
Energ ia at mo sfer ica (ad e se mp io il so lare t ermico )
L’acq ua ne l so tt o suo lo (ad una T co st ant e dura nt e t utt o l’a nno d i 12 –14 °C ) è u na r iso rsa d i ca lo re pre sso c hé “ illimit a t a”che a a bb inat a ad u na po mp a d i ca lo re ( c ic lo fr igo r ife ro ), fu nz io na nt e ad e nerg ia e let t rica, co nse nt e a seco nda de lle e s ige nze d i e le vare o d iminu ir e la t e mp erat ura de l flu id o imp ie gat o neg li imp ia nt i de g li ed ific i per c limat izzare g li a mb ie nt i. L a po mpa d i c a lo re d iffer is c e d a u n c ic lo fr igo rifero so la me nt e p erc hé l'e ffet t o ut ile é il c a lo re fo r nit o da l co nd e nsat o re, anz ic hé que llo as so rbit o da ll'e vapo rato re. In e nt ra mbi i ca si, la sp esa e nerg et ic a per o t t enere l'e ffet t o ut ile é co st it u it a da ll'e nerg ia me cca n ica/ e let t rica as so rbit a d a l co mpre sso r e de l c ic lo fr igo r ife ro , senza il q ua le no n sare bbe po ss ib ile so tt rarre energ ia da u na so rge nt e fredd a.
Qua ndo s i co nfro nt ano le prest az io n i d i u na po mpa d i ca lo r e, è me g lio e vit are il t er mine " e ffic ie nz a", in q ua nt o es so ha d iffere nt i s ig nificat i. L a resa d i u na po mpa d i ca lo re è mis urat a da l co e ffic ie nt e d i pr est az io ne, COP, dat o dal rap po rto t ra energ ia re sa (a lla so rgent e d i int ere s se) ed e nerg ia co nsu mat a (d i so lit o e let tr ica), u sua lme n t e ind ic at o in f isi ca te cnica co me co e ffic ie nt e d i e ffet to ut ile. U n va lo re de l C OP par i, a d es e mp io , a 3 ind ic a c he p er o gn i k Wh d 'e nerg ia e let t r ica co ns u mat o, la po mp a d i ca lo r e re nder à 3 kWh d i ca lo re. I n fas e d i r a ffred da me n to la pre st az io ne d i u na po mp a d i
ca lo re è de scr it t a da ll'EER (ene rgy ef f iciency r atio) o da ll'SEER (sea sona l ener gy ef f iciency ratio), mig lio r i qu a nt o p iù e le vat i. I l co st rutt ore d ic h iar a qu ind i s ia il COP, s ia l'EER (o l'SEER). In a lc u ni st at i è r ic hie st o un min imo va lo re de l SEER: per es e mp io in C a nad a es so è 13; co n l'u so d i s ca mb iat o r i e flu id i re fr igera nt i p iù e ffic ie nt i, u nit i a co mpre sso r i a ve lo c it à var ia b ile, s i po sso no ragg iu ngere va lo r i p ar i a 17.
Per la so tt raz io ne d i e nerg ia t er mica ( Q l) da lla so rge nt e fr edda, è nece s sar io int ro durre la vo ro (L). La po t enza t er mica Q h r iver sat a a lla so rge nt e c a lda e '
ℎ =
+
I l co e ffic ie nt e d i pre st az io ne (COP) d i u na po mpa d i ca lo re e ' dat o da l rappo rto fra l'e ffet t o ut ile e la spe sa e nerg et ica:
=
ℎ
Qh = po t enz a t er mica fo r nit a da l co nd e ns a to re all’ut e nz a L = po t enza e let t rica a sso r bit a da l co mpre sso re
Per una po mpa fr igo r ife ra s i a vr à
=
l’e ffet to ut ile è que st a vo lt a il c a lo re so t t ratt o a lla so rge nt e fredd a.
Va lo r i su ffic ie nt i d i C OP d i po mpe d i ca lo re so no (in ba se a lla no r ma EN255):
•3.0 po mpe ar ia- acqu a (presa d 'ar ia a 2 °C e fo rnit ura d 'acqu a a 35 °C)
•4.0 po mpe a so nda g eo t ermic a (co n so nd a a 0°C e fo r nit ura d 'a cqua a 35 °C) •4.5 po mp e a cqua- acqu a(acq ua d i pre lie vo de l ca lo r e a 10 °C e fo r nit ur a d'acqu a a 35 °C).
fi g . 1 8 esem p i o d i cu r ve d i r en d im en t o p er l e p om p e d i ca l or e
Ese mp i d i fo nt i d’acqu a ut iliz za bili da i s ist e mi a po mp a d i ca lo re : C ir cu it i Ac qua da t o rri e vapo rat ive
C ir cu it i Ac qua da pro cessi indu st r ia li
Acqua d i fa ld a ( pr ima fa ld a, fa ld a so spe sa, acqu ifer i po t abili ) Acqua d i fa ld a pro fo nda ad a lt a t e mper at ura ( gener a lme nt e t erma li ) Co rsi d ’a cqua super fic ia le ( fiu mi, ca na li, … )
Bac in i e Lag h i
Tra le d iver se so rge nt i d i ca lo re d ispo nib ili, que lle p iù fac ilme nt e acce s s ib ili so no co st it u it e da ll'ar ia est er na e da ll'a cqu a d i fiu me, d i la go , d i mar e o d i po zzo . R ima ngo no però p iù at t raent i (per le po mpe d i ca lo re) le so rgent i c he fo r nis co no ca lo re ad u n live llo t er mico a bba st a nza e le vat o , co me per e se mp io i flu id i geo t ermic i o le acqu a d i s cart o da pro ces s i ind ust r ia li (d is co rso inverso per le po mpe fr igo r ifere) infat t i mino re e ' i l sa lt o t ermico t ra la so rge nt e fredd a e que lla ca lda, mag g io re e ' il COP d e lla po mpa d i ca lo r e, co n co nsegu e nt e r iduz io ne de lle s pe se d i es erc iz io .
Para met r i ed e le me nt i c he influ e nz a no il COP: t ipo d i flu ido fr igo r ige no presce lt o
le c arat t erist ic he sa lie nt i d e l flu ido fr igo r ig e no ( freo n) c he in flu e nza no il co p so no co st it u it e da l ca lo re lat ent e spe c ifico d i co nde nsa z io ne e d i e va po raz io ne a lle t e mp erat ure pres ce lt e e d a lla co nfiguraz io ne de l d ia gra mma d i st at o ne l c a mpo de lle t e mper at ure o perat ive d e l c ic lo
nu me ro d i st ad i d e l c ic lo
un au me nt o de l nu mero d i st ad i de l c ic lo po rt a ad un au me nt o de l cp ma a nc he u n au me nt o de lle co mp lic az io n i imp ia nt ist ic he e de l co st o di inve st ime nt o
rend ime nt o de l co mpre sso re, de l mo lt ip lic at ore d i g ir i e d e l mo t o re fat to re di spo rca me nt o de ll'e vapo rato re e de l co nde nsat o re
perd it e d i car ico a ll'a sp ira z io ne d i o gni st ad io de l co mpr esso re.
2.1.2 Pompe di cal ore geo ter mi che e a d acqua di fa lda
I l t erre no è u n ut ile me z zo d i sc a mb io t er mico [1] s ia p erc hé a l d i so tto d i una cert a pro fo nd it à ma nt ie ne u na t e mpe rat ura presso c hé u nifo r me dura nt e l’a nno e p ar i a lla t e mp erat ura med ia d e ll’ ar ia e st erna, s ia p erc hé è u n me zzo c he po ss ie de u n buo n ca lo re spe c ifico ed è qu ind i in grado d i a ccu mu la r e e nerg ia t er mica: e nt ra mbe qu est e car at t er ist ic he fa nno s ì c he po s sa e s ser e co ns id erat o un ser bat o io d i e nerg ia t er mica. Da que st a pre mes sa d is c e ndo no due ut iliz z i d e l t erreno co ncet t ua lme nt e d ivers i ma spe s so acco pp iat i ne lla prat ica:
- co me s er bat o io d i e nerg ia t er mic a d a cu i at t ingere ca lo re in inver no (so rgent e t ermic a) e in cu i s car ic are ca lo r e in e st at e (po zzo t ermico ) ;
- co me vo la no d i e nerg ia t er mica per accu mu lare c a lo re in u n cert o int er va llo t e mpo ra le e r ila sc iar lo suc ce ss iva me nt e.
S imilme nt e può d irs i d eg li a cqu ifer i so tt errane i, a nc he se il lo ro ut iliz zo co me vo la no t er mico è mo lt o più raro d i q ue llo d i ser bat o io t ermico .
Co me ser bat o io d i e nerg ia t er mic a il t erre no o un acq u ife ro so tt erraneo può es sere a sso c iat o ad u na po mp a d i c a lo re per la pro duz io ne d i e nerg ia t ermic a, u sua lme nt e de fin it a p ompa di c alore geo ter mica qua ndo s frut t i i l t erreno co me so rgent e t er mic a e po mpa d i calo re a d ac qua di f alda qua ndo s frut t i u n ac qu ifero so tt erraneo co me so rgent e t er mica. Ne l pr imo c aso s i ut iliz za u no s ca mb iat o re geo t ermico so tt erraneo le cu i so nde po sso no es ser e vert ica li o o r iz zo nt a li, me nt re ne l s eco ndo s i e mu nge l’a cqua da lla fa ld a att raver so un po zzo d i c apt az io ne e la s i r e immet t e in fa lda a su ffic ie nt e d ist anza at t raverso un po zzo d i r e- immis s io ne. Da l mo me nt o che la po mpa d i ca lo re può la vo rare in in vers io ne d i c ic lo co me ma cc hina fr igo r ifera, g l i st ess i s c he mi imp ia nt ist ic i po s so no e ss e re ut iliz zat i per la pro duz io ne d i e nerg ia fr igo r ifer a ut iliz za ndo co me po z zo est erno per lo s ma lt ime nt o de l ca lo re so tt ratt o il t erreno o l’ac qu ifero sott erraneo . L’e ffic ie nza d i co nver s io ne d i que st e t ipo lo g ie d i imp ia nt o può essere mo lt o e le vat a in qua nt o le po mpe d i ca lo re/ ma cc hine fr ig o rifere la vo ra no co n r ido tto sa lt o t ermico t ra t er mo st at i c a ldo e freddo e t e mper at ure a ll’e va po rato re e a l co nde nsat o re co st ant i. Nu mero s i so no g li es e mp i d i ed ific i c he at t est ano la rece nt e d iffu s io ne, a nc he in It a lia, d i po mpe d i c a lo re geo t er mic he a ser viz io d i ed ific i re s id e nz ia li o t erz iar i d i r ido tt e d ime ns io ni. Al cre scer e de l la pot enz a t er mic a de lla po mpa d i ca lo re l’est e ns io ne d e lle so nd e geo t er mic h e au me nt a e perc iò r isu lt a po ss ib ile inst a lla re que st o t ipo d i imp ia nt i in prese nza d i e le vat e super fic i fo nd ia r ie d i int er ve nt o .
I l s ist e ma d i t u baz io ni c he per co rre il t erre no può esser e apert o o chiu so . S i può fare r ifer ime nt o a divers e co nfigur az io ni:
-Ut iliz zo D iret t o (s ist e ma ap ert o ): le acque de l so tto suo lo ve ngo no e mu nt e,va nno d ir et t ame nt e a ll’e vapo rato re de lla po mpa d i ca lo re e succ es s iva me nt e rest it u it e in u n co rso d'acqu a, d i nuo vo ne lla me de s ima fa ld a o in u n bac ino appo s it a me nt e co st ruit o (e c he p er met t a la r ifilt r az io n e verso il t erre no ). Quest a so luz io ne è qu e lla pre fer ib ile da l pu nt o d i vist a t ecnico -eco no mico po ic hé è la p iù se mp lic e e me no co st o sa e p er met t e d i ut iliz zar e l’int ero sa lt o t er mico d ispo nib ile.
V ie ne ut iliz zat a limit at a me nt e a lle p ic co le inst a lla z io ni d i t ipo do mest ico e co n acqu a d i fa lda da lle carat t er ist ic he fa vo re vo li.
fi g . 2 0 sch em a ti z za z i on e d ei d i ver si t i pi d i pom p e d i ca l or e g e ot er m i ch e
-Lo o p int er med io (s ist e ma c hiu so ): lo sc he ma è c arat t eriz zat o da un c irc u it o int er med io c he se para la po mp a d i ca lo re da lla so rge nt e a bas sa t e mp erat ura. I l c a lo re è int er cet t ato dal t erreno per me zzo d i u na t uba z io ne co nt inu a so tt errat a, co n a l s uo int er no u n flu ido re fr igera nt e (p er le po mp e a espa ns io ne d iret t a) o liqu ido a nt ig e lo ma nt e nut o a bas sa t e mperat ura e pres sur izz at o . Esso evit a la pres e nz a d i u na super fic ie d i sc a mb io c he ved a da una part e l’acq ua d i fa lda e da ll’a lt r a il re fr ig era nt e. L’e va po rato re vie n e a lt res ì pro t etto da ll’e ve nt ua le pres e nz a d i so st a nza d a nno se pr ese nt i ne ll’acqu a. Lo s va nt agg io d i que st a so lu z io ne è c he il c ir cu it o int er med io r idu ce d i a lme no 3-5 grad i il sa lt o t ermico d ispo nib ile d a ll’ac qua d i fa lda. Quest a co st it u is ce la pra ss i co mu ne p er inst a lla z io ni indu st r ia li,co mme rc ia l i e res ide nz ia li c e nt ra liz zat e.
S i iso la l’ac qua d i fa lda da l s ist e ma ne ll’e d ific io t ra mit e s ca mb iat o r i d i ca lo re d i d is a cco pp ia me nt o ,no no st ant e c iò po ssa le gger me nt e inc re me nt are i co st i d i imp ia nt o e cert a me nt e a u me nt are il co nsu mo e nerget ico d’es erc iz io per il live llo d i t e mperat ure me no fa vo revo le e le magg io r i perd it e d i c ar ico
co mp le ss ive. I l r is par mio ne lla ma nut e nz io ne g iu st ifica a mp ia me nt e q ue st a sce lt a.
Det t i s ca mb iat o r i d i d is acco pp ia me nt o s o no o ra co mu ne me nt e de l t ipo a p iast re co n guar niz io ni,a ss e mb lat e su suppo rt o, e d ime ns io nat i pe r t emperat ura d i appro cc io mo lt o r ido t t a (att orno a 2 K) co n ba ss i va lo r i de l co e ffic ie nt e d i spo rca me nt o , per la fa c ilit à d i pu liz ia p er io d ic a t ip ica d i quest i a ppare cc hi; il mat er ia le de lle p ia s t re,quando il co nt e nut o in c lo ru r i de ll’acqu a d i fa ld a è in fer io r e a 200 mg/ Kg (pp m), p uò es sere ac c ia io ino s s ida bile t ipo AISI 304. O lt re c he per la fac ilit à d i pu liz ia que st i sca mb iat o ri so no mo lt o fa vo re vo li ne lle app lica z io ni co n a cqua geo t er mic a per po t er esser e rea liz z at i,a co st i re lat iva me nt e co nt e nut i, in u na vast a ser ie d i mat er ia li re s ist e nt i a flu id i co rro s ivi ( a nc he in t it a nio ), in grado d i rea lizz are e le vat i va lo r i d e l co e ffic ie nt e g lo ba le d i sc a mb io t er mico (a nc h e de ll’o rd ine d i 5000 W/( m2 * K) ne lle a pp licaz io ni acqu a-acqu a.
-Vasc a po lmo ne: in q uest o caso il c ircu ito idr au lico de ll’a cqua d e lla fa ld a vie ne ap ert o a cava llo de ll’e vapo rat o re me d ia nt e u na va sc a c he co ns e nt e il sez io na me nt o de lla fa lda d a lla po mpa d i c a lo re. I n ca so d i ro tt ure o ma lfu nz io na me nt i d e ll’e va po rato re il re fr igera nt e a ndr e bbe a rac co g lier s i ne lle vas c he e vit a ndo co s ì d i co nt a minar e il po zzo d i e mu ng ime nt o e/o la line a d i re st it uz io ne in a mb ie nt e. Qu est a so lu z io ne per met t e d i s frut t are int era me nt e il sa lt o t er mico d is po nib ile su ll’ac qua d i fa ld a . Per co nt ro il s ist e ma è re so p iù ingo mbra nt e e co st o so.
.
Le po mp e d i c a lo re geo t er mic he fu nz io na nt i co n acqu a so t t erranea o a s ist e ma apert o ha nno u n COP var ia bile d a 3,6 a 5,2 e u n EER t ra 3,4 e 5,0 ; que lle co n c ir cu it o chiu so ha nno un C OP t ra 3,1 e 4,9, me nt re EER t ra 2,9 e 4,5.
Po mp e d i ca lo re a d acqu a sup er fic ia le (S WHP):
Opera no ut iliz za ndo co me so rgent e t ermic a ac qua s uper fic ia l i ( lago ,st ag no ,bac ino , fiu me ). S i d ist inguo no i t ip i d iret to ed ind iret t o : ne l pr imo l’a cqua super fic ia le è pre le vat a da l suo co rso nat ura le t ra mit e c ir cu it o co n po mpa e co mu ne me nt e iv i re imme s s a do po lo sc a mb io t er mico co n la
po mpa d i ca lo re ;s i pre fer is c e in g e nere no n invia re d iret t ame nt e l’a cqua d i o rig ine su per fic ia le ag li sca mb iat o ri de lla ma cc hina ma ut iliz zare u n c ir cu it o idro nico int er med iar io co n s ca mb iat o re d i ca lo re seco ndar io . Ne l t ipo ind ir et to invec e l’a cqua no n è pre le vat a da l suo co rso nat ura le ma sca mb ia so lo ca lo re co n t uba z io ni immer se (d i o ppo rt una geo met r ic a) d i u n c ircu it o idro nico c hiu so che fa c apo ag li sca mb iat o ri de lle po mpe d i ca lo re.
Po mp e d i ca lo re a d acqu a d i fa ld a (G WH P):
Opera no ut iliz za ndo co me so rge nt e t ermic a a cqua so t t erranea d i fa ld a pre le vat a t ra mit e po zz i. Do po lo sc a mbio t er mico co n po mpa d i ca lo r e (anco ra usu a lme nt e d i t ipo ind iret to t ra mit e sc a mb iat o re d i ca lo r e seco ndar io ) l’a cqu a può e ss ere scar ic at a in acq ue super fic ia li o ne lla ret e d i scar ico pu bblico ( imp ia nt o a s ingo lo po zzo ) o ppure reimme s sa ne lla fa lda a me zzo d i u n a lt ro po zzo (imp ia nt o a do ppio po zzo ).
La so lu z io ne po mpa acq ua–a cqu a a s ist e ma apert o a lime nt at o co n acqu a d i fa ld a no n è prat ica bile per po t enze fr igo r ifere co me le no st re par i d a 150 0 KW co n po rt at a di acq ua fino a 82 lit r i/ s eco ndo r ic hie st a per ra ffredd are i l co nde nsat o re, po rt at a che la fa lda no n c i r e ndere bbe d i cert o dispo nib ile .
Po ss ia mo ut iliz zare inve ce u na so luz io ne che pre vede l’ut iliz zo d i acqu a d i fa ld a in u n c ircu it o s eco nd ar io e no n d iret t a me nt e a llo sca mb iat o re de l gruppo fr igo r ifero . Ut iliz za ndo acqua d i fa ld a p er il r inno vo de l c ircu it o to rri e vapo rat ive-co nde nsat o re de l gruppo fr igo r ifero a bbia m biso g no d i u n a po rt at a di acq ua d i fa lda d i so li 1 ÷ 1, 2 l/ s p er u na po t enza d e l gruppo fr igo r ifero d i 1500 KW.
Ne l ca so d i ra ffre dda me nt o co n to rre evapo rat iva e c ir cu it o a lime nt at o da acqua d i fa ld a il C OP re nd ime nt o de l gruppo fr igo r ifero sc e nde r isp et to a l caso d i ra ffr edda me nt o co n uso d i ac qua d i fa ld a d iret t o (in s ist e ma apert o ). Ne l ca so d i s ist e ma apert o i co st i re lat ivi a l ra ffredd a me nt o so no mino r i r is pet to a l c aso ind iret to (ind icat iva me nt e 0,64 €/ m3 d i ed ific io per a nno co nt ro 0,34 €/ m3 d i ed ific io per a nno ) , ma co me r ipet ia mo s ia mo impo s s ib ilit at i ad ut iliz zare la pr ima so luz io ne.
Po mp e d i c a lo re ac co pp iat e a l t erreno tra mit e so nde geo t er mic h e (GCHP):
In que st o caso è la ma ss a st ess a de l t erre no che ag is c e da so rge nt e t ermic a (e da ser bat o io t ermico ne lla st ag io ne e st iva) s e nza a lc u n pre lie vo d’acqu a. Un c ircu it o idro nico c hiu so ac co pp ia la p o mp a d i ca lo re a l t erre no att raver so t ubaz io n i d i sc a mb io t er mico a ffo nd at e a co nt atto d iret to co n il t erre no st esso . Lo sca mb iat o re a t erreno pu ò avere s vilup po ess e nz ia lme nt e o riz zo nt a le co n t u baz io ni dr it t e (so nde o riz zo nt a li),a s v iluppo o r izzo nt a le co n t ubo a vvo lt o a sp ira le (so nda a sp ira le) o es sere co st it u it o da t ubaz io n i po st e vert ica lme nt e (so nde vert ica li).
Ne ll’a mb it o deg li s ca mb iat o r i ad a cqua (o a so luz io ne inco nge la b ile) la sce lt a t ra d ispo s iz io ne o r izzo nt a le o vert ica le è spe s so impo st a a va nt agg io de lla seco nda so lu z io ne c he r ic h iede una r ido tt a d ispo nib ilit à d i are a est erna.
o So nde o r izzo nt a li a t erreno :
So no esse nz ia lme nt e co st it u it e da t ubi d i p last ica (Pead fle ss ib ile) d i d ia met ro t ra 20 e 40 mm int errat i in t rinc ee d i pro fo nd it à co mu ne me nt e no n super io r e a i 2 met r i. S i po s so no d ist ing u ere t re cat ego rie pr inc ip a li:a t ubo s ingo lo , a t ubi mu lt ip li e a sp ira le.
I t ubi ve ngo no pr ima po sat i ne lla t r inc ea po i int errat i. La po sa d i p iù t ub i ne lla t r ince a (2,4 o a nc he 6) per met t e d i r isp ar miare su lla super fic ie d i t erreno ne ce ss ar ia, ma r ic hie de ma gg io r lu ng hez za t ot a le d i t u bo a cau s a de lla magg io r int er fere nz a t er mica c he s i ma n ife st a t ra i t ub i ad iac e nt i.
o So nde vert ic a li a t erreno :
In que st a d ispo s iz io ni i t u bi s ca mb iat o r i d i c a lo re (s e mpre in Pe ad fle s s ib ile d i d ia met ro da 20 a 40 mm) ve ngo no ins e r it i in fo r ma s i s e mp lic e U, do pp ia U o ppure ne lla g eo met r ia a t ubi co nce nt r ic i in per fo raz io ni vert ica l i usua lme nt e t ra i 20 e i 180 met r i in d ip e nde nza d e lla s it uaz io ne g eo lo g ic a lo ca le. V ie ne pr ima per fo rat o un “po zzo ” ne l t erre no d i d ia met ro 75-180 mm po i u na vo lt a po s iz io nat i i t u bi s i do vrà r ie mp ir e il po zzo co n get to ind ure nt e che ing lo bi i t ubi per gar a nt ire buo n co nt at to t er mico co n la mas s a d i t erre no c irco st a nt e ed impe d ir e e ve nt ua le inqu ina me nt o incro c iat o de lle d ivers e fa ld e at t ravers at e ed il perco la me nt o di inqu ina nt i da lla su per fic ie.
fi g . 2 2 son d e g eot er m i ch e v er t i ca l i
Arr iv ia mo prest o a cap ire co me la s o lu z io ne d e lle po mp e d i c a lo r e acco pp iat e a l t erreno t ramit e so nd e geo t er mic he (GCHP) no n s ia prat ica bi le ne l no st ro caso . Pot enze fr igo r ifer e par i a 1500 KW c he r ic hied ere bbero una
d ispo nib ilit à d i sup er fic ie e le vat a o pro fo nd it à e le vat e d i po s a d eg l i sca mb iat o ri a t erreno .
Per qua nt o r igu arda le so nd e o r iz zo nt a li so no d i so lit o so no nece s sar i t ra i 120 e i 180 m d i t u ba z io ne o gni 3,5 k W d i capa c it à t er mic a d e lla po mp a, me nt re p er le so nde vert ic a li so no d i so lito ne ces sar i t ra g li 80 e i 11 0 m d i t ubaz io ne o gni 3,5 k W d i cap ac it à t er mic a de lla po mpa.
Co nfro nt o fo nt e acqua d i fa ld a – t erreno
Va nt agg io ne ll’u so de ll’a cqua co me fo nt e geo t ermic a: Te mp erat ura co st ant e durant e t utto l’a nno
Le t e mp erat ure med ie reg ist rat e in d iver s i s it i dur a nt e l’a nno so no :
Ge nna io – Te mp erat ura est erna = – 15 °C – Te mper at ura acqua fa lda = 13 °C Lug lio – Te mper at ura est erna = + 33 °C – Te mp erat ura acqua fa ld a = 14 °C
Gra nde pre c isio ne ne lla det er minaz io ne de lle rese de lle po mpe d i ca lo re
Va nt agg i a mb ie nt a li le gat i a l po ssib ile imp ie go su cce ssivo de ll’a cqu a (uso irr iguo )
D iffico lt à ne ll’u so de ll’a cqu a co me fo nt e Geo t ermic a:
It er auto rizzat ivo p iù co mp le sso r isp et to alle so nd e geo t ermic he D iffico lt à d i rest it uz io ne de ll’a cqua (sp esso il vero pro ble ma)
Va lut az io ne p iù co mp le ssa de ll’ impat to ambie nt a le ( spe c ie per imp ia nt i d i gra nd e po t enza).
2.1.2.1 Un ese mpi o di t eleco ndiz i ona men to/t eler i scald a men to co n po mpa di c alore re vers ibile a d acqua d i falda in circ uito a perto
S i vuo le t ras fer ire ag li ut ent i il ca lo re p re le vat o da ll’a cqua pro ve nie nt e d a una so rge nt e geo t ermica ra ppre se nt a ndo una ret e d i t e ler isc a lda me nt o c he ut iliz za e nerg ia r inno va bile.
R ico rd ia mo c he in u n s ist e ma a po mpa d i ca lo re c he ut iliz za ac qua d i fa ld a il 75-77 % de ll’e nerg ia t er mic a t ras fer it o a ll’ut e nt e è pr e le vat o da ll’acqu a ( fo nt e r inno va bile ) e so lo il 2 3-25% da e nerg ia e let t rica.
A d iffer e nza de lle ret i t rad iz io na li qu est a ret e può essere ut iliz zat e a nc he in se nso inverso per il “t e le co nd iz io na me nt o ” o in mo do mist o d i t eler is ca ld a me nt o e t e leco nd iz io na me nt o co nt e mpo raneo .
In part ico lare s i ut ilizz a una macc h ina mu lt ifu nz io ne a lime nt at a ad acqua d i fa ld a in grado d i pro durre e nerg ia t ermic a in c a ldo ed in fredd o co nt e mpo ra ne a me nt e. La ma cc hina in o gget to è un re fr ig era nt e mu lt ifu nz io ne co n co nde ns at o re ad acqua inco rpo rato . Pro gett at a per l’u so in imp ia nt i d i co nd iz io na me nt o c ivili, indu st r ia li e t ec no lo g ic i a 4 t ub i è in grado d i fo r nire acqu a re fr ig erat a e acq ua ca ld a a nc he co nt e mpo ra ne a me nt e. In fu nz io ne de lle ne ce ss it à la mac c hina è in grado d i pro durre aut o mat ica me nt e:
- Acqua re fr iger at a (fu nz io na me nt o co me c hiller)
- Acqua r e fr ig erat a + c a lda (re fr ig erat o re co n recup ero tot ale de l ca lo r e d i co nde nsa z io ne)
fi g . 2 3 ca r a tt er i st i ch e t ecn i ch e ch il l er con d en sa t o a d a cq u a d i fa l d a
