rifacimento centrale termica industriale

[Ale_S]

mi è stato chiesto di valutare e poi eventualmente progettare
il rifacimento di una centrale termica in uno stabilimento industriale.
attualmente la centrale è composta da 4 caldaie (unical+ bruciatore riello) da 600.000 + 600.000 + 1000.000 + 130.000 Kcal/h.
usate sia per riscaldamento di processo, che riscaldamento stabilimento (ventilanti), che riscaldamento uffici (ventilconvettori).
le attuali caldaie sono molto logorate e quindi è chiaro che si andrà a cambiare tutto.
Per il processo (uso annuale), solitamente si usa una delle caldaie da 600.000 kCal/h per tenere caldi alcuni bagni per lavaggio. Il loro funzionamento è quindi abbastanza parzializzato.

Vorrei valutare soluzioni "non tradizionali", cioè con caldaie + bruciatore, come l'esistente.
- qualche idea da propormi, o indirizzarmi in qualche precisa strada??
- oppure ritenete che la soluzione classica sia la migliore??
- nel caso di soluzione tradizionale... quali marchi o case potrebbero fare al caso mio???

[NoNickName]

Per le ventilanti e i ventil perchè non valutare l'ipotesi di una grande pdc?
Siamo dalle parti di 2MWt ... il risparmio annuale potrebbe essere molto grande.
In più, avendo anche bisogno di acqua calda di processo (dipende dalla temperatura), potresti avere come sottoprodotto acqua refrigerata gratis per il condizionamento.
Ci dai qualche temperatura di riferimento?

[Ale_S]

Ciao NoNick
grazie per la risposta.

in realtà sono in attesa che la ditta mi fornisca i dati di progetto in loro possesso (realizzazione del '85)

riguardo la tua proposta penso:
- in primis chiaramente PdC di quella potenza hanno un costo molto più elevato delle soluzioni tradizionali,e quindi bisognerebbe considerare tra risparmio e maggior costo quali sono i tempi di recupero.
- in secondo luogo, la zona in inverno ha un clima abbastanza freddo e umido (t progetto = -2,5°C ma di notte e prima mattina a gennaio febbraio si arriva anche a -10°/-5°C, con umidità), e visto che l'azienda lavora anche di notte bisognerebbe comunque affiancare alla PdC una soluzione tradizionale per garantire l'efficacia del sistema.
- L'acqua di processo richiede acqua allo scambiatore di circa 70°C(questa info sono riuscito a rilevarla).

[NoNickName]

Sì, forse non è la soluzione migliore, ma probabilmente la notte gli uffici sono chiusi, quindi la pdc non lavorerebbe a pieno carico... boh, era un idea..

[Ronin]

perchè non valutare l'ipotesi di una grande pdc?... il risparmio annuale potrebbe essere molto grande

perchè nell'industriale le pdc non esistono, altro che risparmio.
gas industriale 38 c€/Sm3, energia elettrica MT 150 €/MWh, ci vuole SCOP=3,9 per andare a malapena in pareggio, figuriamoci se si riesce anche a recuperare l'investimento (senza contare che le batterie delle ventilanti saranno certamente a 2 ranghi e richiederanno acqua a 70°C almeno).
fatti dare una bolletta recente sia dell'elettricità che del gas, poi vai sul sito del distributore di elettricità e scarichi i consumi di elettricità a 15 min (ultimi 6 mesi, il fornitore potrebbe averne anche di più sul proprio sito), mentre dal fornitore di metano ti fai mandare i consumi di gas giornalieri (loro hanno l'accesso al sito aeegsi, per i contatori sopra il G40), così valuti un impianto CAR, che con quella CT potrebbe anche essere da 200 kWe o più (così ad occhio: bisogna vedere quanto è il consumo baseline) e ridurre i costi globali di percentuali importanti.

se le temperature lo permettono e il ciclo è molto intensivo potresti anche installare una quota di pompe di calore ad assorbimento (costose, ma alimentate a gas e con efficienze molto maggiori delle caldaie, circa 140% a 63-58°C che è il limite di temperatura per i modelli aria/acqua).


PS: coi nuovi decreti in casi come questi è richiesta l'integrazione FER?

[NoNickName]

Sai, Ronin, ogni tanto sei un disco rotto. Potrei portarti decine di esempi di impianti industriali alimentati con pdc monoblocco o splittate.
Tutti scemi.

[Abser]

per gli usi stagionali quoto Ronin, le attuali tariffe gas e elettriche non consentono l'uso di pompe di calore elettriche mentre quelle ad assorbimento sono parecchio costose, di fatto non ci sono reali alternative a caldaie modulanti a condensazione a gas. Diverso è l'uso tecnologico, se è presente tutto l'anno e magari su 2 turni lavorativi, ci può stare un cogeneratore dimensionato sulla base del carico termico o elettrico.

[Ale_S]

Ho già pensato alla cogenerazione, ma dal primo rilievo sembra che la potenza richiesta per il riscaldamento di processo (mantenimento in temperatura 60°C di 3 vasche di lavaggio per un totale di 16mc acqua), in fase di mantenimento (la maggior parte del tempo quindi), sia abbastanza poca, quindi il CAR coprirebbe solo una piccola quota della potenza termica complessiva.
comunque approfondirò la cosa.

Riguardo alle PdC, temo che non sia la strada giusta, sia per i costi di installazione che per la ridotta esigenza di raffrescamento.

Ho ricevuto un dato dal cliente riguardo i costi in consumo: metano: ,28 €/smc, Elettricità (MT) 0,057982 €/kwh ; quest'ultima mi sa un po' bassina !!

se invece volessi optare per una soluzione tradizionale (almeno la devo prendere in considerazione come termine di confronto con le altre possibilità), come dite che mi conviene muovermi?
come posso fare modularità?
che produttori possono fare al caso mio?
Il cliente mi ha espressamente richiesto di poter avere intercambiabilità tra le eventuali caldaie, o possibilità di dirottare il flusso di una in un'altra utenza, in modo che qualora (come è appena successo), una caldaia o parte della centrale venga a mancare, i servizi essenziali (produzione), non vengono meno.

[Ronin]

Sai, Ronin, ogni tanto sei un disco rotto. Potrei portarti decine di esempi di impianti industriali alimentati con pdc monoblocco o splittate.
Tutti scemi.

ma no, che non sono tutti scemi.
il divario si è ampliato radicalmente in questi ultimi anni (post 2010), saranno impianti concepiti nel decennio scorso.
oppure impianti dove si utilizza contemporaneamente caldo e freddo, e i polivalenti (o unità acqua/acqua) hanno una resa che raddoppia.
oppure impianti in zone non servite dal gas metano (ce ne sono ancora molte, e mica solo in sardegna).
oppure con necessità di raffrescamento (mi serve più un gruppo frigo che una pdc; già che è reversibile, e la ho già pagata, la uso anche in caldo e risparmio il costo della caldaia).

i motivi per decidere di installare una pdc possono essere molti; tra questi però senz'altro NON figura quello di voler risparmiare rispetto alla caldaia.

@ale: il valore dell'elettricità è evidentemente quello della sola fornitura (poi ci vanno oneri di sistema, accise, dispacciamento, perdite, ecc.)
per la modularità, fai un collettore di mandata e uno di ritorno su cui le caldaie spillano, ciascuna con la sua pompa di circolazione, e che alimentano poi i circuiti secondari dei vari usi (sempre che non ci siano usi a T molto diverse: in tal caso sei obbligato a suddividere, se vuoi ottenere un'efficienza adeguata: ad es. è tipico separare dal riscaldamento la produzione di ACS con una caldaietta dedicata, per sfruttare i benefici della condensazione). scegli caldaie ad alto contenuto d'acqua (così eviti problemi con le schifezze che la vecchia rete di distribuzione porterà di sicuro in giro), una sola delle quali (la più piccola, dimensionata per il fabbisogno base) metterai a condensazione (se compatibile con le temperature del circuito... sembrerebbe di no).

e suggerisci al cliente di chiedere offerte per l'elettricità... paga parecchio

[Ale_S]

@ale: il valore dell'elettricità è evidentemente quello della sola fornitura (poi ci vanno oneri di sistema, accise, dispacciamento, perdite, ecc.)
per la modularità, fai un collettore di mandata e uno di ritorno su cui le caldaie spillano, ciascuna con la sua pompa di circolazione, e che alimentano poi i circuiti secondari dei vari usi (sempre che non ci siano usi a T molto diverse: in tal caso sei obbligato a suddividere, se vuoi ottenere un'efficienza adeguata: ad es. è tipico separare dal riscaldamento la produzione di ACS con una caldaietta dedicata, per sfruttare i benefici della condensazione). scegli caldaie ad alto contenuto d'acqua (così eviti problemi con le schifezze che la vecchia rete di distribuzione porterà di sicuro in giro), una sola delle quali (la più piccola, dimensionata per il fabbisogno base) metterai a condensazione (se compatibile con le temperature del circuito... sembrerebbe di no).

e suggerisci al cliente di chiedere offerte per l'elettricità... paga parecchio

il sistema attuale è quello con più caldaie a basamento (caldaia+bruciatore), che pompano ciascuna in una zona, ma con la possibilità di connettere i collettori di uscita.

Io pensavo in effetti in prima battuta in un sistema di caldaie che lavorino in modo modulare (e come dicevi tu la più piccola che dovrebbe essere sempre on dimensionata per il carico base).
Rifarei quindi anche il collettore principale di distribuzione dove immetterei tutte le caldaie e andrei a prelevare i vari circuiti d'utenza. L'elettronica farebbe poi il resto.
Le temperature di uscita sono circa le medesime (attendo dati esatti ma visto che il processo vuole 70°C in mandata, poi ho ventilanti e ventilconvettori...), al massimo userò delle miscelatrici.

Non so però se andare con le classiche caldiae a basamento+bruciatore, o con qualche sistema modulante con caldaie integrate (tipo a parete ma di potenza elevata ed anche a pavimento). Di quest'ultime non ho trovato però alcun produttore che mi possa garantire (con un numero di caldaie decente), le potenze in gioco.
Riguardo invece la soluzione "tradizionale" Caldaia+bruciatore, con che prodotti mi conviene muovermi? (unical, Fondital, riello...) ??
grazie mille.

[Ale_S]

dimenticavo...
come hai correttamente immaginato, la rete esistente è pessima.
tutti tubi in ferro, e in centrale ci sono evidenti perdite di acqua (dalle valvole ad esempio), e corrosioni anche esterne, in parte dovuto alla non corretta coibentazione dei tratti usati in freddo che condensano e l'acqua di condensa fa poi il resto.

[Abser]

per le schifezze della rete non farti fregare, basta un separatore sul secondario e uno scambiatore a piastre ispezionabili. Quello dell'alto contenuto d'acqua è una fissa solo dei calderai italiani, hai mai visto un large chiller industriale con evaporatore o condensatore ad alto contenuto d'acqua per lo sporco?

[Ronin]

Per la cronaca ho visto più di qualche caso di scambiatore a piastre impaccato dallo sporco del circuito freddo (anche con il filtro a y), infatti sono tornato al caro vecchio fascio tubiero (i saldobrasati che si usano oggi sui frigo di taglia 100-1000 kwf non si riescono neanche più a pulire, perché appena il lavaggio chimico libera due piastre, il flusso d'acqua passa tutto da li' e le altre piastre rimangono impaccate).

Gli impianti frigo di taglia mw infatti sono tutti a fascio tubiero ed evaporatore allagato (e filtro a y, e passivazione del circuito, e magari deferrizzatore).

Nelle caldaie moderne il problema è molto superiore (altro che vecchio stampo: Con le vecchie non succedeva affatto), perché molti costruttori per aumentare il rendimento usano scambiatori con luci molto strette (così e' più facile riscaldare il flusso d'acqua), cui si aggiunge Il fatto che lo scambiatore della caldaia e' ovviamente il punto più caldo del circuito (e quindi quello in cui la solubilità e' più bassa), mentre nel caso del frigo questo è protetto anche dall'essere al contrario il punto più freddo, mentre il filtro a y si trova in quello più caldo, il che qualche cosa aiuta.

Chi interpone scambiatori di protezione lascia sul campo il beneficio della condensazione ( si trova almeno 4-5C di dT aggiuntivo sul ritorno), ma ciò nell'industriale può essere irrilevante; il fermo impianto per pulire lo scambiatore può costare invece anche 100 volte la differenza di costo tra una caldaia seria e una "truccata" (in termini di mancata produzione dell'industria).
Perciò anche lo scambiatore va protetto dal lato sporco con filtro e defangatore.

Per il separatore (che tra l'altro"funziona" solo negli impiantini con un solo generatore al limite modulare e non certo in una ct da 2 mw dove ci voglia adeguata ridondanza e quindi più generatori in parallelo), ti castiga direttamente NNN

Concludendo, la differenza tra peso a vuoto e a pieno e' un ottimo criterio per capire che tipo di scambiatori sono usati e quindi l'affidabilità della caldaia.

[NoNickName]

Per il separatore (che tra l'altro"funziona" solo negli impiantini con un solo generatore al limite modulare e non certo in una ct da 2 mw dove ci voglia adeguata ridondanza e quindi più generatori in parallelo), ti castiga direttamente NNN

Dio mio... basta con questi separatori.
Gli scambiatori a piastre comunque si possono smontare... Uno scambiatore da 1MW si smonta, la lava e si rimonta in un giorno.

[Ronin]

Se non sono saldobrasati...
I collettori non c'è bisogno di pulirli (una ct che sta ferma un giorno in un impresotta da 20 M€ l'anno costa oltre 50.000 € di mancata produzione (poi dico, metti più caldaie per avere la ridondanza e poi c'hai il collo di bottiglia dello scambiatore?).
Ci sono situazioni dove è obbligatorio (es. Dove il vecchio impianto e' a vaso aperto), ma allora devi ridondare anche quelli (2x100% o3x50%)

[soloalfa]

A sentimento...
Caldaie a basamento in cascata, separatore/i, defangatori di quelli belli/filtro a Y. Cogeneratore dimensionato sull'energia elettrica che lavora su un accumulo connesso al circuito primario delle caldaie.

[NoNickName]

Se non sono saldobrasati...

C'è qualcuno che mette i saldobrasati da 1MW?

[Ronin]

Se non sono saldobrasati...

C'è qualcuno che mette i saldobrasati da 1MW?

Nei gruppi frigo si (ovviamente sono scambiatori gas-acqua e non acqua-acqua); a meno che non specifichi che vuoi il fascio tubiero

[NoNickName]

Se non sono saldobrasati...

C'è qualcuno che mette i saldobrasati da 1MW?

Nei gruppi frigo si (ovviamente sono scambiatori gas-acqua e non acqua-acqua); a meno che non specifichi che vuoi il fascio tubiero

Si stava parlando di disaccoppiamento dei circuiti di riscaldamento. Non ho capito la digressione sui chiller.

[Ronin]

L'ha iniziata Abser

hai mai visto un large chiller industriale con evaporatore o condensatore ad alto contenuto d'acqua per lo sporco?

L'argomento è cmq correlato (anzi esaminare le differenze tra circuito freddo e caldo aiuta a capire).