Solar cooling applicato alle strutture sportive: palazzetto dello sport di Dongo

Solar cooling applicato alle strutture sportive:

palazzetto dello sport di Dongo

KlimaEnergy 2011 - Bolzano Federico Cristofoli, Kloben

BENVENUTI

Fonte: ITW - Graz

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

[kWh/mese] Radiazione in eccesso Domanda in eccesso Energia solare utilizzabile Irraggiamento

Consumo di riferimento

3000

2500

2000

1500

1000

500

0 1

2

3

1

SOLAR COOLING: FABBISOGNO E SINCRONIA

CONSIDERAZIONI SUL CONSUMO ELETTRICO

-Il 40% dell’energia primaria in Europa è attribuibile al consumo degli edifici (2/3 residenziale e 1/3 commerciale)

-Agli edifici è dovuto circa 1/3 delle emissioni di gas serra in atmosfera -Nelle regioni mediterranee il condizionamento è oramai fabbisogno principale

-Le macchine a compressione elettrica provocano danni da refrigerante sull’atmosfera terrestre

-I carichi elettrici sono sempre maggiori

-I picchi d’assorbimento sono concentrati in periodo estivo

- Sistemi a ciclo chiuso (macchine di refrigerazione alimentate ad energia termica)

1. Macchine ad assorbimento (80% mercato) e ad adsorbimento

2. Usati nella maggior parte dei casi per la produzione di acqua fredda 3. Qualsiasi tecnologia di distribuzione del freddo (e.g. sistemi di

ventilazione, fan-coils, superfici radianti,...)

- Sistemi a ciclo aperto basati su combinazione raffreddamento evaporativo e deumidificazione (sistemi DEC)

1. Trattamento diretto dell‘aria

2. Sempre necessario rete distribuzione del freddo basato su sistema di ventilazione

3. Sistemi sul mercato usano scambiatori rotativi o materiale adsorbente in forma liquida

TECNOLOGIA PER SISTEMI SOLAR COOLING

TECNOLOGIE SUL MERCATO CICLO CHIUSO

PRODUZIONE ACQUA REFRIGERATA

SORBENTE SOLIDO ACQUA-SILICA GEL AMMONIACA-SALI

D’AMMONIO

MACCHINE AD ADSORBIMENTO

POTENZA FRIGORIFERA DA 7 A 500 kWf EFFICIENZA COP

0,3 - 0,7

TEMPERATURA DI ALIMENTAZIONE

60 - 95 °C

SORBENTE LIQUIDO ACQUA-LiBr ACQUA-AMMONIACA

MACCHINE AD ASSORBIMENTO

POTENZA FRIGORIFERA DA 15 A >5000 kWf

TEMPERATURA DI ALIMENTAZIONE

80 - 110 °C

SORBENTE SOLIDO ACQUA-SILICA GEL

ACQUA-LiCl

DEC_S – RAFFR.

EVAPORATIVO

POTENZA FRIGORIFERA DA 20 A 400 kWf

TEMPERATURA DI ALIMENTAZIONE

45 - 95 °C

SORBENTE LIQUIDO ACQUA-LiCl ACQUA-CaCl₂

DEC_L – RAFFR.

EVAPORATIVO

POTENZA FRIGORIFERA DA 20 A >100 kWf

TEMPERATURA DI ALIMENTAZIONE

55 - 70 °C

CICLO APERTO

PRODUZIONE ARIA CONDIZIONATA

EFFICIENZA COP 0,6 - 0,75

EFFICIENZA COP 0,5 - >1

EFFICIENZA COP

>1

IL SOLAR COOLING NEL MONDO OGGI

FONTE: SOLAR ENERGY REPORT 2011 – WWW.ENERGYSTRATEGY.IT

288 INSTALLAZIONI TAGLIA MEDIA

80kWf

IL SOLAR COOLING IN ITALIA OGGI

FONTE: SOLAR ENERGY REPORT 2011 – WWW.ENERGYSTRATEGY.IT

28 INSTALLAZIONI TAGLIA MEDIA 120kWf

storage heat cold production

solar collector

air handling unit hot water

cold distr. building, load

heat prod. storage cold

chilled waterconditioned air

other heat sources

heat distr.

Fonte: Fhg – ISE, Politecnico di Milano

COMPONENTI DEL SISTEMA SOLAR COOLING

PALAZZETTO DELLO SPORT DI DONGO, COMO

SOLAR COOLING SU PALAZZETTO DELLO SPORT

IMPIANTO COMBINATO RAFFRESCAMENTO, RISCALDAMENTO, PRODUZIONE A.C.S.

INTERVENTO SU ESISTENTE

ANNO 2008

PALAZZETTO DELLO SPORT DI DONGO, COMO

-32 collettori solari Kloben SKY 18 CPC 58,

superficie lorda 104mq -2 x 3000 litri accumuli termici combinati

-1 assorbitore a LiBr, 35 kWf

-1 torre evaporativa

COLLETTORI SOLARI KLOBEN SKY CPC 58 - COLLETTORI SOLARI CON TUBI AD INTERCAPEDINE SOTTOVUOTO DA 8, 12, 18, 21 ELEMENTI

- TUBI IN VETRO BOROSILICATO CONTRO SHOCK TERMICI E

IMPATTI ACCIDENTALI

- TUBI IN VETRO Ø 58mm CON SUPERFICIE SELETTIVA INTERNA METALIZZATA A BASSA EMISSIONE

-LAMINA CPC E TELAIO IN ALLUMINIO

-ASSORBITORI COASSIALI IN ALLUMINIO

- CIRCUITO DI DISTRIBUZIONE “U- TYPE” E DOPPIO COLLETTORE DI TESTA IN RAME

EN 12975: 2 EN 12975: 1

CUORE E MOTORE DEL SISTEMA

DOPPIO TUBO COASSIALE SOTTOVUOTO

VETRO BOROSILICATO SPESSORE TUBO ESTERNO 1,7mm SPESSORE TUBO INTERNO 1,5mm

RESISTENZA MECCANICA E TERMICA

PRESSIONE INTERNA 10^-3 bar SUPERFICIE SELETTIVA IN “CERMET”

Ø 58 mm Ø 47 mm

PRESTAZIONI KLOBEN SKY 21 CPC 58

- RENDIMENTO OTTICO η₀ = 71,8%

- PERDITE TERMICHE a₁ = 0,974

- POTENZA DI PICCO:

2039 W

- ENERGIA FORNITA:

733 kWh/mq anno (WURZBURG, 3mq)

PALAZZETTO DELLO SPORT DI DONGO, COMO

8 BATTERIE DI 4 COLLETTORI SOLARI IN SERIE:

OTTIMIZZAZIONE DELLO

SCAMBIO TERMICO E DELLE PERDITE IDRAULICHE

ENERGIA TERMICA ALIMENTAZIONE

ALTA

TEMPERATURA, T_H

FREDDO UTILE BASSA

TEMPERATURA, T_C

ENERGIA TERMICA RILASCIATA

MEDIA

TEMPERATURA, T_M MACCHINA AD ASSORBIMENTO

EFFICIENZA ASSORBITORE C.O.P.= Q

/Q

= 0,7

GENERATORE CONDENSATORE

H₂O + LiBr

H₂O VAPORE H₂O

EVAPORATORE ASSORBITORE VAPORE H₂O

H₂O

LiBr

H₂O + LiBr

RENDIMENTO DI SISTEMA

EFFICIENZA SOLAR COOLING E.E.R. = Q

/L

= 8/10 !!!!!!!

hot water

…SE IL Q_T E’ SOLARE… IL LAVORO E’ DATO DALLE POMPE DI DISTRIBUZIONE E QUINDI…

BILANCIO ENERGETICO E C.O.P.

- SIGNIFICATIVI MIGLIORAMENTI NELLA PRESTAZIONE COMPLESSIVA - COPEL >8 MOSTRATO SU SISTEMI MONITORATI IN TASK38; 8 KWH DI ENERGIA TERMICA SOTTRATTA (FREDDO) PER 1 KWH DI ENERGIA ELETTRICA PER SOLARE + IMPIANTO REFRIGERAZIONE (POMPE, VENTILATORI, TORRE)

COPSOLAR COOLING = COPASSORBITORE TERMICO * ηCOLLETTORE SOLARE

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80

60 80 100 120 140 160 180 200

eta, COP solar

0 0.4 0.8 1.2 1.6 2

COP

COPASSORBITORE IDEALE

Temperatura di funzionamento [°C]

COP SOLAR COOLING

Fonte: Fhg – ISE, Politecnico di Milano

EFFICIENZA GLOBALE DEL SOLAR COOLING

COP COLLETTORE SOLARE

PALAZZETTO DELLO SPORT DI DONGO, COMO

PRODUZIONE A.C.S. CON ACCUMULI SSP CON SCAMBIATORE TUBOLARE IN ACCIAIO INOX

BENEFICI OTTENUTI

-COPERTURA SANITARIA

>60% ANNUO -COPERTURA

RAFFRESCAMENTO

>30% ANNUO

-CONSUMO ELETTRICO -80%!!!!!!!!!!!!!

CARICHI DI CONDIZIONAMENTO E GUADAGNI

SOLARI SONO IN FASE: SU BASE STAGIONALE - IL FABBISOGNO DI CONDIZIONAMENTO È

MAGGIORE QUANDO C‘È PIÙ SOLE!!

RIDUZIONE DEI CONSUMI FINALI: RISPARMI IN TERMINI DI ENERGIA PRIMARIA E RIDUZIONE DEI PICCHI DI POTENZA DI ELETTRICITÀ DOVUTI AL CONDIZIONAMENTO (REFRIGERAZIONE,

DEUMIDIFICAZIONE)

IMPIANTI SOLARI TERMICI: MIGLIOR UTILIZZO

DEGLI IMPIANTI, UTILIZZARE L‘ENERGIA SOLARE TUTTO L‘ANNO. AMMORTAMENTO PIÙ RAPIDO GRAZIE ALLA POSSIBILITÀ DI COPRIRE PIÙ

AMPIA PARTE DEL FABBISOGNO.

PERCHE’ IL SOLAR COOLING NEL CONDIZIONAMENTO

REFERENZE

SALERNO:

CURIA VESCOVILE

ROMA:

UFFICI ENEA

SUDAN:

OSPEDALE

RICCIONE:

UFFICI

ROMA:

MENSA VATICANA

PAVIA:

CLINICA OSPEDALIERA

KLOBEN E’ ANCHE…

A.C.S. A CIRCOLAZIONE FORZATA A.C.S. A CIRCOLAZIONE NATURALE

INTEGRAZIONE RADIANTE CON SOLARE IMPIANTI RADIANTI A PAVIMENTO

IMPIANTI RADIANTI A SOFFITTO/PARETE IMPIANTI RADIANTI A SECCO

GRAZIE DELL’ATTENZIONE

OGNI ULTERIORE INFORMAZIONE:

WWW.KLOBEN.IT

UFFICIO.TECNICO@KLOBEN.IT TELEFONO 0459237300