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Servitec-Riqualificazione energetica in centrale termica

Nuove tecnologie nella riqualificazione energetica in centrale termica

Lo avevamo promesso e l’abbiamo realizzata!

Questa intervista ci consente di dare piena testimonianza di quanto il degasatore Servitec sia risolutivo in realtà condominiali, strutture pubbliche o private, grossi complessi urbanistici .

In queste realtà  la presenza di aria nel circuito di riscaldamento può cagionare seri problemi.

La presenza di fastidiosi rumori, uno scambio termico ridotto, formazione di fanghi ed alghe nel circuito, deterioramento della componentistica di impianto, maggiori costi di gestione e molto altro.

In questo condominio i residenti ai piani più alti non tolleravano più i continui rumori accresciuti dall’installazione delle valvole termostatiche( vedi articolo ARIA NEI RADIATORI E RUMORI?  LA SOLUZIONE DEFINITIVA) .

Non riuscivano più a dormire serenamente di notte, avevano grossi problemi di riscaldamento perchè i radiatori(guardate la verifica termografica!!!) riscaldavano solo per un terzo essendo pieni di aria.

In sole 48 ore abbiamo risolto il problema in maniera definitiva!!!!

Sotto troverete video intervista e analisi termografica realizzata dal consulente termotecnico Angelo Parma che parla da sola.

 

Termografia:

Verifiche-termografiche-caloriferi-Busto-A.

POMPE DI CALORE-LE VALUTAZIONI ECONOMICHE

OTTIMIZZAZIONE DEGLI ASPETTI ECONOMICI

Costo del ciclo di vita

Quasi sempre la pompa di calore viene scelta considerando principalmente il criterio economico. Cambia completamente il modo di valutazione, perché l’esborso economico passa dall’essere considerato un Costo all’essere considerato un Investimento. Per una scelta oggettiva il metodo migliore di valutazione è quello di considerare il costo dell’intero Ciclo di Vita dell’impianto. Poiché l’intervallo di tempo da considerare è almeno ventennale, sarà necessario assumere arbitrariamente il valore di alcuni parametri di valutazione (o un intervallo di valori). Per questo motivo, non si può dare un valore assoluto ai risultati. Nell’ambito di una comparazione tra diverse scelte, a parità di valori assunti i risultati sono comunque validi da un punto di vista qualitativo.

Definito l’intervallo temporale da considerare (normalmente almeno 20 anni), si calcolano i costi su base annuale. I costi si suddividono in una tantum, fissi periodici, di gestione. Costi una tantum:

  • Installazione impianto
  • Attivazione contratti di fornitura energia (allacciamenti, contatori)
  • Costi professionali e burocratici (progetti, permessi, etc.)
  • Messa in servizio impianto
  • Pratiche e costi di apertura per finanziamenti
  • Eventuali agevolazioni (fiscali, finanziamenti a fondo perduto, etc.)

Costi fissi periodici:

  • Assicurazioni
  • Manutenzioni periodiche ordinarie
  • Costi fissi dei contratti di fornitura energia
  • Agevolazioni e incentivi (sgravi fiscali, contributi a fondo perduto)
  • Rate di eventuali finanziamenti Costi di gestione:
  • Consumi di energia
  • Manutenzioni straordinarie (guasti)
  • Costi amministrativi

Considerato il lungo intervallo temporale da considerare, si dovrà tenere conto della variazione del valore del denaro.

Quindi sarà necessario assumere dei valori per i tassi di inflazione, che dovranno essere almeno uno per il costo dell’energia ed uno per i costi generali. Se sono utilizzati finanziamenti, andranno considerati anche i tassi di interesse applicati (potrebbero essere variabili).

Se l’impianto è di grandi dimensioni, può valere la pena assumere per ogni tasso di inflazione/interesse un valore minimo ed uno massimo, in modo da ottenere un intervallo di risultati.

Con questo tipo di analisi è anche possibile valutare quali sono le scelte progettuali con il maggior impatto economico.

Ad esempio, si potrebbe scoprire che vale la pena investire in una pompa del pozzo con miglior rendimento, oppure che un diametro di tubazione maggiore può ridurre in modo significativo il consumo elettrico di organi ausiliari non considerati importanti dal punto di vista economico.

Il numero di parametri da considerare non è trascurabile, e ad ogni variazione corrisponde un aumento dei numeri di casi da analizzare.

In fase di progettazione conviene quindi limitarsi a scegliere dei criteri principali e a valutarne l’impatto. Ad esempio, se si verifica che un miglioramento del COP stagionale del 10% comporta risparmi significativi rispetto al costo impianto maggiore, si dovrà dedicare più attenzione alle scelte tecniche che hanno più effetto sul COP stagionale.

Un problema tipico è la scelta della taglia della pompa di calore quando è necessario utilizzare anche un generatore di calore ausiliario, come ad esempio una resistenza elettrica (principalmente per le macchine aria/acqua). Una taglia di potenza più piccola ha un minor costo impianto iniziale, ma potrebbe aumentare i costi del contratto di fornitura elettrica a causa di un aumento della potenza disponibile.

Stesso problema quando il sistema include anche un impianto fotovoltaico, la cui dimensione dipenderà dai consumi elettrici previsti.

LA NUOVA TARIFFA D1

Con Delibera 205/2014/R/EEL dell’8 maggio 2014, l’AAEG ha stabilito che dal 1 luglio 2014 al 31 dicembre 2015 sarà disponibile su richiesta e in via sperimentale una nuova tariffa dedicata alle pompe di calore, denominata D1.

Sarà utilizzabile solo da chi utilizza impianti con la pompa di calore (una o più) come unico sistema di riscaldamento, eventualmente integrata da sistemi a fonti rinnovabili (biomasse). Pompa di calore installata non prima del 01/01/2008, rispondente ai requisiti prestazionali minimi dell’Allegato H del “Decreto edifici” o dell’Allegato II del 28/12/2012.

Chi richiede la tariffa nel periodo sperimentale si obbliga a consentire il monitoraggio dei consumi (su base oraria) e a fornire le informazioni tecniche sull’impianto.

LA NUOVA TARIFFA D1

La tariffa D1 prevede un costo specifico per i servizi di rete (componenti σ1 , σ2 , σ3 ); oneri generali come per tariffe per usi diversi in BT più un contributo fisso di 27,85 Euro; componenti DISPBT e PED come per contratti domestici con potenza > 3 kW (D3).

Grossolanamente i costi dell’energia sono simili alle tariffe BTA con IVA 10% attualmente dedicati alle pompe di calore (costi costanti non dipendenti da scaglioni di consumo), ma con minori costi fissi per il punto di prelievo e l’impegno di potenza.

Inoltre, è possibile utilizzare la stessa tariffa anche per i consumi domestici (unico contatore).

POMPE DI CALORE-GLI ERRORI PIU’ COMUNI

Le pompe di calore sono macchine con poche parti meccaniche in movimento.

Grazie a questo risultano affidabili, richiedono in generale poca manutenzione, e hanno una vita tecnica molto lunga.

Questo è vero però solo a patto che siano rispettati i criteri di funzionamento prescritti, che dipendono per lo più dal corretto dimensionamento (fase progettuale) e dalla corretta installazione.

Vediamo quali sono gli errori in cui si cade più facilmente, e le conseguenze sull’impianto.

Dal lato impianto è fondamentale che la pompa di calore sia in grado di smaltire il calore prodotto, con il salto termico prescritto dal produttore.

Per le macchine Ochsner, il salto termico al condensatore deve essere compreso tra 5 e 7 K. Per mantenere il corretto salto termico occorre garantire la giusta portata, e la pulizia dello scambiatore.

Conseguenze di una portata insufficiente: la portata insufficiente causa lo smaltimento insufficiente di calore dal circuito frigorifero. A seconda dell’equilibrio che si raggiunge, si può avere un aumento del salto termico che provoca un aumento di temperatura del gas di scarico al compressore ed un aumento della pressione di esercizio. Si ha una diminuzione di rendimento, e si può arrivare fino al blocco per pressione troppo alta nel circuito frigorifero. In caso di funzionamento inverso, la temperatura di mandata troppo bassa può bloccare la macchina in protezione antigelo. In caso di mancato intervento delle sicurezze si può arrivare al congelamento dello scambiatore con possibile rottura.

Cause di una portata insufficiente:

  • Tubazioni e accessori mal dimensionati
  • Circolatori mal dimensionati
  • Circolatori mal regolati
  • Filtri sporchi
  • Acqua impianto incrostante
  • Impianto da sfiatare
  • Punti alti dell’impianto senza sfiati
  • Vaso di espansione mal dimensionato/con pressione di precarico errata
  • Valvole chiuse/bloccate/non idonee

Qualità inadeguata dell’acqua impianto: lo scambiatore può sporcarsi o forarsi a causa di una qualità non idonea dell’acqua di riempimento dell’impianto. Acqua ricca di calcare, oppure di ferro, manganese o altri minerali, o ancora acqua con pH troppo alto o con durezza troppo bassa, può causare corrosioni o sporcamento dello scambiatore e dell’impianto.

Conseguenze: la corrosione può arrivare a provocare la foratura dello scambiatore. Questa comporta perdita del gas frigorifero, ed eventuale contaminazione del circuito frigorifero con acqua dell’impianto. Il primo caso è risolvibile con la sostituzione dello scambiatore e la ricarica del circuito frigorifero (intervento costoso). Il secondo caso può comportare la sola sostituzione dello scambiatore con pulizia del circuito frigo, o arrivare a comportare l’impossibilità della riparazione con perdita totale della pompa di calore. Le incrostazioni possono arrivare a intasare i passaggi dello scambiatore, che a volte non è possibile pulire. La sostituzione dello scambiatore è una riparazione costosa.

Conseguenze (continua): la qualità dell’acqua impianto non idonea può provocare danni anche ai circolatori, con diminuzione di efficienza (maggiori consumi elettrici) o guasto per blocco delle giranti o del motore.

Prevenzione: trattamento dell’acqua di riempimento impianto con prodotti condizionanti.

Dal lato fonte di calore occorre garantire sufficiente disponibilità di energia all’evaporatore, e le corrette condizioni di scambio termico.

In generale, anche in questo caso occorre garantire sufficiente portata del mezzo termovettore (aria, acqua, miscela antigelo), e temperature nei limiti di esercizio.

Conseguenze di una fonte di calore insufficiente: il circuito frigorifero viene regolato con l’obiettivo di garantire sufficiente surriscaldamento del gas all’ingresso del compressore. Energia insufficiente all’evaporatore comporta l’abbassamento della pressione di evaporazione, con riduzione della potenza termica resa, diminuzione del rendimento (COP), aumento della temperatura dei gas di scarico, diminuzione delle temperature di esercizio allo scambiatore con possibile formazione di brina e ghiaccio (dipende dal tipo di fonte di calore). Sono possibili blocchi per bassa pressione o temperatura eccessiva dei gas allo scarico del compressore.

ARIA/ACQUA – Cause dell’insufficienza della fonte di calore:

  • Portata aria insufficiente a causa di: scambiatore alettato sporco, posizionamento errato dell’evaporatore, guasto al ventilatore, sbrinamento mancato/incompleto, canali aria o griglie mal dimensionati (per le macchine canalizzate)
  • Temperature troppo basse a causa di: mancato ricambio dell’aria per il posizionamento errato dell’evaporatore (“soffocato”, troppo vicino a pareti, in fondo a zone chiuse, sotto aggetti troppo bassi, in nicchie profonde, in buche, coperto da siepi per motivi estetici).

GEOTERMICO – Cause dell’insufficienza della fonte di calore:

  • Portata fluido antigelo insufficiente a causa di: tubazioni sonde troppo piccole, antigelo mal miscelato, sfiato inadeguato, tubazioni troppo lunghe, tubazioni schiacciate, filtro intasato, protezione antigelo insufficiente con formazione di tappi di ghiaccio, schiacciatura dei tubi a causa di movimenti sotterranei, perdite idrauliche, valvole chiuse/bloccate.
  • Temperature troppo basse a causa di: campo geotermico mal dimensionato, ore di esercizio eccessive rispetto al progetto, pompa di calore usata per il primo riscaldamento di massetti di impianti radianti, terreno non abbastanza conduttivo rispetto al progetto.

GEOTERMICO ad espansione diretta – Cause dell’insufficienza della fonte di calore:

  • Portata gas frigorifero insufficiente a causa di: tubazioni sonde schiacciate, valvola di espansione mal regolata.
  • Temperature/pressioni troppo basse a causa di: campo geotermico mal dimensionato, ore di esercizio eccessive rispetto al progetto, pompa di calore usata per il primo riscaldamento di massetti di impianti radianti, terreno non abbastanza conduttivo rispetto al progetto, perdita di gas frigorifero.

ACQUA/ACQUA – Cause dell’insufficienza della fonte di calore:

  • Portata acqua di falda insufficiente a causa di: tubazioni troppo piccole, pompa del pozzo mal dimensionata, sfiato inadeguato, filtro intasato, perdite idrauliche, pozzo intasato, livello della falda troppo basso, tubazioni/valvole/scambiatori incrostati/sporchi, valvole chiuse/bloccate.
  • Temperature troppo basse a causa di: caratteristiche della falda, ricircolo dell’acqua di reimmissione nel pozzo di prelievo.

I problemi in produzione acqua calda ricadono in genere negli stessi problemi già visti per il lato impianto. Le cause più specifiche possono essere:

  • Portata insufficiente a causa di: scambiatori incrostati di calcare o altri depositi, filtro sporco, valvole chiuse/bloccate.
  • Scambio di calore insufficiente a causa di: scambiatori mal dimensionati, scambiatori che perdono efficienza a causa dello sporcamento (mancata manutenzione).

ABBASSARE LE SPESE CONDOMINIALI

 

Mantenere in buona salute un impianto di riscaldamento è strettamente collegato allo stato dell’acqua che circola nello stesso!

L’acqua presente nell’impianto si carica quando l’impianto viene eseguito e poi non viene più tolta (ad esclusione di interventi straordinari).

Quest’acqua passa in caldaia, ma non si mescola con l’acqua calda sanitaria che si usa in cucina o in bagno.

Il fatto che l’acqua rimanga parecchi anni nei tubi e nei termosifoni sempre più spesso innesca processi di deterioramento dell’impianto stesso.

Il termovettore nel circuito di riscaldamento si comporta esattamente come il sangue in un corpo umano.

Per mantenere il nostro sangue  in buona salute noi dobbiamo alimentarci in modo corretto, fare attività fisica e evitare cattive abitudini.

Allo stesso modo per mantenere in salute un impianto di riscaldamento è necessario togliere l’aria dal fluido termovettore!

 L’ACQUA NELL’IMPIANTO TERMICO

In linea generale si possono identificare tre tipi di inconvenienti  causati dall’acqua e dalla presenza dei gas in essa disciolti:

  • CORROSIONE le cui cause principali sono la presenza di ossigeno, anidride carbonica, coppie galvaniche e cloruri

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  • INCROSTAZIONE: la concentrazione dei vari sali nell’acqua è molto lontana dal punto di saturazione che significa che dove non ci sono concentrazioni, i sali presenti rimangono comunque in soluzione ad esclusione dei sali di calcio e di magnesio che danno luogo alla formazione di composti insolubili i quali depositandosi nei punti più caldi dell’impianto formano incrostazioni dure che determinano un isolamento termico che diminuisce  lo scambio di calore
  • DEPOSITI FANGOSI E FERROSI:  la presenza di ossigeno nell’acqua di impianto alimenta i batteri aerobi che a lungo andare  producono alghe e fanghi.
    Inoltre il processo di corrosione col tempo stacca dalle tubazioni detriti ferrosi che compromettono i dispositivi di sicurezza e gli organi meccanici (circolatori, valvole).

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LE CONSEGUENZE

 

Non occuparsi della qualità dell’acqua porterà prima o poi a:

  • Problemi di circolazione
    – circuiti fermi
    – rendimento scarso per circolazione ridotta del liquido
    – alto consumo di energia elettrica, le pompe devono andare a pieno regime
  • Corrosione ed ossidazione
    – Particelle di corrosione e di ossidazione che formano fanghi.
    – Impurità che disturbano la circolazione del liquido nel circuito
    – Problemi con le pompe di circolazione, specialmente quelle a basso consumo energetico, le particelle corrose formano la magnetite, queste vengono attirate da rotori magnetici delle pompe che cosi si bloccano.
    – Scarsa efficienza di scambio di energia (le particelle  si depositano sulle superfici scaldanti)
    – Usura eccessiva dei componenti
    – Invecchiamento veloce delle caldaie per possibile surriscaldamento di zone delicate
    – Ostruzione continua dei filtri
    – Garanzia dei componenti decade
  •  Rendimento dell’impianto diminuisce ed aumenta  il consumo di combustibile

Studi hanno dimostrato che la presenza di aria e di fanghi il rendimento dell’impianti diminuisce di parecchio!

Nel caso di impianti a pavimento o di caldaie a condensazione poi i problemi risultano più frequenti ed evidenti e possono portare a guasti molto costosi da risolvere.

Gli impianti  pavimento moderni sono realizzati con tubature flessibili posizionate nel massetto. A causa della loro struttura fissa e di norma non accessibile, è fondamentale che queste tubazioni vengano preservate dalle problematiche indotte dall’acqua che potrebbero limitarne la circolazione (causando fastidiosi rumori) o addirittura provocare intasamenti. Le problematiche più comunemente riscontrate negli impianti funzionanti a basse temperature come gli impianti a pavimento sono la proliferazione algale/batterica, accentuata proprio dalle basse temperature (37 – 38 °C) a cui lavorano tali impianti, temperature ideali per la crescita batterica.

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Produzione di gas dovuta a presenza di batteri e alghe .

Presenza di batteri o alghe possono causare l’accumulo di gas nell’impianto.

In questo caso, nell’acqua dell’impianto sono presenti quantità eccessive di idrogeno o di metano.

Più l’acqua è ricca di minerali, maggiore è la presenza di batteri.

LE SOLUZIONI

 

Il progressivo aumento di isolamento negli edifici con conseguente riduzione dei fabbisogni termici e l’evoluzione tecnologica in campo tecnico, hanno portato all’utilizzo di generatori di calore ad alto rendimento e a condensazione che presentano sezioni di passaggio del fluido vettore negli scambiatori sempre più piccole e più facilmente soggette a ostruzioni e corrosioni.
Per questi motivi i temi del trattamento dell’acqua di riempimento e della pulizia dell’impianto hanno subito una sostanziale maturazione.

Quindi, quali soluzioni?

  • TRATTAMENTO CHIMICO  dell’acqua tecnica è  previsto dal DPR 59/09.  Il DPR 59/09 prevede che per tutti gli impianti nuovi e per tutte le ristrutturazioni i seguenti requisiti obbligatori:

-se la durezza totale dell’acqua è inferiore ai 15°fr occorre prevedere sempre un condizionamento chimico dell’acqua del circuito di riscaldamento a cui occorre aggiungere una filtrazione meccanica di sicurezza  e un dosaggio di polifosfati alimentari per l’acqua sanitaria

-se la durezza totale dell’acqua è superiore ai 15°fr occorre aggiungere a quanto sopra un trattamento di addolcimento  per entrambi i circuiti in modo da ridurre la durezza e riportarla sotto i 15°fr.

Il trattamento chimico è efficace quindi per intervenire sulle incrostazioni causate da calcare e magnesio, tuttavia non è risolutivo per i processi corrosivi e la formazione di fanghi ed alghe.

 

  • TRATTAMENTO FISICO. Con il trattamento fisico dell’acqua ed utilizzando un sistema di degasazione sottovuoto(che sfruttano il principio fisico della legge di Henry) elimino la presenza di gas all’interno dei circuiti di riscaldamento ed insieme ai gas i batteri che generano alghe e fanghi. Trattando solo chimicamente l’acqua non risolvo il problema perchè ad esempio aggiungendo polifosfati ai circuiti da trattare arricchisco l’impianto di minerali ( fonte di alimentazione per i batteri) per cui da una parte risolvo il problema delle incrostazioni ma dall’altro aumento la formazione di alghe e fanghi. L’unico modo per evitare permanentemente la formazione di fango, alghe e processi corrosivi è quindi intervenire fisicamente!

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Naturalmente su impianti vecchi i nostri tecnici, prima di intervenire con l’installazione dei nostri sistemi, prevedono sempre un lavaggio completo d’impianto proprio per evitare che la condizione dell’impianto in essere possa compromettere l’installazione dell’apparecchio risolutivo.

L’obiettivo principale è sempre di stabilizzare l’acqua dell’impianto in modo che, dopo aver tolto lo sporco se ne blocchi la formazione. Il nostro metodo serve a rimuovere quasi totalmente l’aria negli impianti ed a ottimizzare la circolazione d’impianto con relativo risparmio energetico nonché economico.

L’aria che viene rimossa è sia quella in sospensione che quella disciolta nel termovettore.

Questa apparecchiatura deve essere installata sul ritorno dell’ impianto, preleva acqua dalla tubazione con colegamento By-Pass, la degasa e la reintroduce a ciclo continuo secondo una logica personalizzata, in base alle caratteristiche dei circuiti sui quali agisce.

Un processore elettronico programmabile e multi funzione, permette ai tecnici manutentori di tarare il corretto assetto di esercizio del sistema di degasazione, tenendo conto delle variabili in gioco durante il funzionamento dell’impianto.Quindi, nell’arco di pochi giorni (2/4) di funzionamento dal riempimento dell’impianto di riscaldamento, il sistema avrà sottratto tutto il contenuto d’aria, sia sotto forma gassosa che disciolta.Il processo è ottimizzato e monitorato elettronicamente dalla centralina che registra uno storico di lavoro della macchina e può anche remotare gli allarmi.