PDC elettrica con FV in SSP al posto di vecchie caldaie a metano in processo industriale

[s+b]

Salve,
vorrei chiedervi un parere su una mia idea.
Dove lavoro abbiamo un processo industriale H24 che richiede calore tramite acqua calda a circa 60 - 70 gradi, che poi rientra in caldaia. Attualmente questa è prodotta da una caldaia abbastanza vecchia, anni '80, da circa 150 -200 kW (magari domani vi so dire meglio). Il consumo attuale è di circa 12.000m3/anno di metano. Il consumo è concentrato nei mesi invernali, sicuramente in orari diurni ma anche di mattina presto, dalle 5 in poi. Diciamo con orario simili ad un riscaldamento domestico.

Abbiamo anche un impianto FV da 50 kW, a terra, nella pertinenza dell'impianto industriale, che produce circa 60-65 MWh /anno, esercito in RID.

La mia idea sarebbe di portare il FV in SSP ed installare una PdC elettrica che sia di supporto alla caldaia, che magari potremmo anche sostituire con una a condensazione.
Cosa ne pensate? Se non mi sbaglio, il FV fornirebbe circa la metà dell'energia che attualmente fornisce il metano (kWh = m3 * PCI).
Con lo SSP l'autoconsumo credo sarà basso, dell'ordine del 30-40% ma poi con il rimborso dell'energia consumata dovremmo far quadrare i conti, considerando il risparmio di metano.
Per fare un business plan "preliminare", quanto dovrei considerare ogni kWh assorbito dalla rete al i fuori dello SSP?

Avete qualche spunto da darmi?
Grazie mille !
s+b

[spider61]

Perche' non l'avete, gia', fatto in SSP quando allacciato, non esistono vincoli fiscali ?

[marcober]

Sb perché chiedi a noi quanto paghi tu energia elettrica? Per sapere se ti conviene devi partire dal costo metano cha hai, se industria non avrai accise del domestico, verifica costo. Scaldare con pdc a70 gradi é dura , serve una bistadio...verifica la t acqua che serve. Verifica poi cosa ogni EE. Sappi però che lo Ssp sipra 20 kW è meno generoso....esiste limite alla restituzione degli oneri

[s+b]

Ciao,
grazie mille per le vostre risposte, vi leggo sempre con molta attenzione!

Ho controllato i dati, la caldaia è da 50 kW. I consumi di gas in Smc sono così distribuiti, da Gennaio ad Ottobre.

2464

2169

2172

1232

673

536

344

350

612

669

La temperatura dell'acqua in effetti è sufficiente da 35 a 55 gradi, non c'è bisogno di 70°C .

Marcober, non ho capito cosa mi chiedi di verificare..."Verifica poi cosa ogni EE".il costo dell'EE intendi, giusto?

Il mio problema è impostare il business plan, nn riesco a partire ! Posso dirvi come sto tentando di ragionare, se cioè dico tante bischerate o può essere un ragionamento spannometrico giusto?
Prima di mettere in moto il "sistema" volevo avere le idee chiare.

Prendiamo un mese in cui consumo 2500mc di gas con la vecchia caldaia, su 720 ore di funzionamento. Suppongo un rendimento della caldaia al 90% ed assumo PCI metano = 9,593
((2500mc / 720h)*9,593)*0,90 = 30 kWh erogati in media, in calore
Se raffrontati alla potenza nominale della caldaia (50kW), potrei dire che lavora con un fattore di carico del 60% circa.

Se allora scelgo una PdC elettrica che riesca a produrre 50 kW in calore con un COP pari a 3,5 --> potenza elettrica di 15 kW (COP da verificare, sicuramente), sbaglio a dire che il consumo elettrico per avere la stessa quantità di calore sarà 15kW*720h*0,6 = 6500 kWh ??

[marcober]

Si i conti sono quelli...nel senso che si fanno in quel modo..tuttavia:

- il consumo oltre che H24 è anche 7/7? è stabile durante il giorno o a momenti di forte assorbimento e momenti di inutilizzo? se stabile 24/7 e anche nel giorno , ok a fare Medie.
- hai degli accumuli di acqua calda?
- fra 35 e 55 per una PDC c'è un Mondo...COP potrebbe andare da meta a doppio...quindi da capire bene se sono 35 o 55..o se variano da mese a mese..i tal caso preparati una tabela con mese per mese i consumi di gas, la T media mensile, la t media di mandata necessaria..io poi ti aggiungo una stima del COP che puoi avere nelle varie situazioni...e da quello derivi i consumi elettrici.
- coi consumi poi derivi il costo. E qui devi dirmi se dei 60.000 kwh, che cosa finisce oggi in rete (mi auguro sia in RID+Autocosnumo). Perche da quello poi si calcola quanto potresti spendere.
- domanda : perchè sei in RID e non in SSP? lo sai che conviene stare in SSP se hai un consumo vero? a maggior ragione se hai un consumo che SUPERA la produzione, come è possibile se vuoi eliminare gas (e penso sia il caso)
- prendi le bollette enel e vedi cosa paghi l'EE..se riesci dividi fra FISSI, ENERGIA, ONERI (disapcciamento+rete+generali), Accise.
- prendi bolletta del gas e fai stessa cosa dividendo fra FISSO e VARIABILI ..sempre iva esclusa.

Con questi dati fare il business plan è facile.. poi con il risparmio che ne deriva, capisci quanto puoi investire, ad esempio fissandoti di rientrare dell'investimento in 3 o 4 anni.

Ti dico subito che se T è 55 la vedo dura...e se il gas lo paghi come penso 0,4 al mcubo..ancora piu dura..però se raccogli le info, ti posso aiutare.

Per la scelta dela macchina, meglio non esagerare.. per quella taglia non penso che siano sotto inverter..quindi se è grande poi in esatte se non hai un accumulo generoso rischia di essere tropo potente...meglio che sia piuttosto tirata a Gennao, col rischio di farsi aiutare qualche ora dal gas, e poi diventa imbattibile in estate...anche perche a differenza dele caldaia, il costo è abbastanza lineare cn la potenza.

[s+b]

Grazie mille marcober.
Ti rispondo:
_ il consumo è 24/7.Il profilo di assorbimento è la classica M. Parte abbastanza sparato verso le 5 con picco alle 7, poi scende fino alle 11. Quindi rimane pressoché costante fino alle 16. Poi risale con picco alle 19 e minimo alle 23. Dalle 23 alle 5 successive è costante.
Se si considera la base fra le 11 e le 16, i picchi sono circa il 70-80% in più. Il consumo notturno circa il 30% della base. Hai ragione per le medie, ma ho fatto quel calcolo giusto per capire dove si cade.
_ Non ci sono accumuli di acqua calda.
_ Per quello che vedo, in questi giorni sta lavorando con acqua a 35°C, ma non fa troppo testo, date le T miti di questi giorni. Domani guardo gli storici e ti dico nei mesi più freddi...però a 55°C ci può arrivare. Ok per la tabella, ho già raccolto i dati del consumo del gas oggi. Quelli della T dell'acqua li controllo domani.
_ L'utenza elettrica dell'impianto è minima, si consumano non più di 1500-2000kWh anno. Quindi, tutto immesso in rete in pratica. E posso anche dire che non sono in previsioni modifiche tali che incrementeranno il consumo. L'impianto fu fatto nel 2011 per puro investimento e quindi per l'incentivo, senza alcuna considerazione su SSP o RID (ancora non ero in ditta !).
_ per i costi dell'EE ci guardo, il gas ti dico per sicuro che lo paghiamo 0,34-0,35 come "materia prima". Come oneri, accise ed altri costi non so ma ovviamente li troverò

Appena raccatto i dati li posto...imparerò un po' di cose nuove, grazie !!
s+b

[marcober]

Posso sapere uso che fai dell'acqua? Hai un flusso di ritorno o la scaldi e la scarichi in fogna?

[s+b]

Ciao,

va in degli scambiatori e poi ritorna....

[marcober]

Ok sappi che la pdc lavora bene con 5 gradi di salto termico..minimo 3 massimo 8....non dovesse essere compatibile col tuo processo, occorre frapporre un disgiuntore, un accumulo o uno scambiatore

[s+b]

Ciao, allora ho raccolto un po' di dati:
il gas lo paghiamo da 0.34 a 0.37 Euro/mc. L'energia elettrica sui 0,20 Euro kWh (0,07 l'energia ed il resto servizi di rete ecc), verificati su un'utenza simile, con potenza impegnata di 31 kW e consumi sui 2700kWh/mese.

Per quanto riguarda la temperatura dell'acqua di mandata, purtroppo non c'è un sistema di monitoraggio dell'impianto che faccia scaricare i dati, sono però disponibili i dei grafici. A mia sorpresa vedo che la T dell'acqua, tranne spunti occasionali, è sempre abbastanza bassa e sempre sotto i 30 gradi.
Nei mesi invernali sale appunto verso 30 gradi mentre in estate arriva attorno ai 18-20gradi. Ho provato a rappresentarla così nella tabella.
Non c'è grossa differenza fra mesi estivi ed invernali.
Per la temperatura di ritorno dell'acqua invece non ho dati disponibili e mi sa che l'unica sarebbe piazzare una sonda con un pozzetto termometrico sul ritorno. Gli operai che girano intorno all'impianto mi dicono però che dovrebbero essere 10 gradi buoni. I dati d partenza allora potrebbero essere questi

Per l'anno 2013
consumo_di_gas Tacqua_mandata Tacqua_ritorno Tamb_max_medie Tamb_min_medie
m3

Gen 2625 30 20 7,3 0,7
Feb 2490 30 20 8,9 1,4
Mar 2550 28 18 12,6 3,8
Apr 1466 25 15 16,9 7,2
Mag 1169 23 13 21,2 10,7
Giu 436 20 10 25,2 14,2
Lug 329 18 8 28,1 16
Ago 327 18 8 27,8 15,7
Sett 502 20 10 23,9 13,6
Ott 895 23 13 18,1 9,6
Nov 2206 27 17 12,7 5,9
Dic 3168 30 20 8,5 2,6

Poi mi documento come fare il calcolo del COP, così sono autonomo nel fare tutti gli affinamenti che voglio!
Grazie mille per ora!
Ciao
s+b

[fabioe]

il costo del gas metano, oneri e tasse comprese, non dovrebbe essere sui 0,9€/mc circa ?

[marcober]

Ma in pratica devi riscaldare un impianto che genera freddo? Cioè...avere ritorno ad agosto di 8 gradi significa che hai una fonte a T inferiore di 8 gradi e che devi riscaldare a T vocine a 15 ( visto che dichiari mandata18). In tal caso non capisco perché consumi gas per farlo, ,basta uno scambiatore aria acqua , usando aria a T a,biente...mi sfugge qualche cosa.Magari se sei meno criptico sul processo che devi fare con l'acqua posso darti qualche consiglio....I ogni caso visto le T in ballo , una PDC avrebbe cop elevatissimo ...tuttavia visto il rapporto 20/3,5 dei costi gas/EE...dice che se non hai almeno cop 5,7 , non ti conviene usar pdc ma gas...dovresti avere almeno cop 10 per pagare un investimento in pdc.Comunque come detto se devi smaltire freddo ci sono sistemi più efficienti....

[s+b]

Ciao,
in effetti è come dici tu, ho una fonte a T bassa, non avevo pensato allo scambiatore! Di principio si, devo smaltire freddo. Approfondisco subito...
Sul discorso del COP è vero che dovrebbe essere almeno 5.7, però se considero che una parte di e.e. me la produce il FV e vado in autoconsumo dovrei avere un po' di margine, giusto?
Grazie per gli spunti!
s+b

[marcober]

Si, se hai FV il costo elettrico è inferiore.
Siccome il FV è in RID (ma secondo me è un errore tenerlo in RID se hai anche consumi sul sito), in pratica se hai dei kwh che vanno in rete e decidi di consumarli stai rinunciando a 50 euro al mega di valore..quindi questo è il tuo costo figurato. Quindi in effetti 5/3.5=1,42...sino a 1,42 di COP converrebbe usare il tuo FV sino a che ne hai...ma senza arrivare a prelevare.

Come vedi il cop è superiore a 1 quindi non conviene farlo con resistenze elettriche...questo significa che dovresti avere un sistema che misura l'immesso in rete istante per istante e PILOTA una pdc a inverter affinche questa assorba esattamente quella potenza..e poi se necessario devi integrare a gas.
Il che mi pare gia una bella complicazione, perche un sistema pdc inverter pilotabile in frequenza da un segnale esterno non so se si trova.
Ma anche se lo trovi, il FV produce molto in estate e poco in inverno...ma francamente in estate usare EE o gas per dissipare 8 gradi mi pare una follia energetica.

Quindi se vuoi usare una pdc, come minimo devi cambiare RID in SSP in modo che autoconsumare in estate equivale (piu o meno) a scambiare in inverno...in tal modo non devi piu star li a centellinare l'assorbimento, tanto se non autocosnumi, poi scambi.

PERO questo è vero se hai ECCESSO di energia immessa..cioè se GIA senza PDC potresti SCAMBIARE il 100% dell'Immesso e avanzarne ancora 40.000 kwh, che mi pare inverosimile.....se cosi non è, allora aggiungere consumi significa prelevare da rete a 0,2 ma senza poi abbattimento dello scambio ..e torniamo a COP necessari oltre 5.

Quindi dovresti capire..1) come mai sei in RID..2) se fossi in SSP, avanzeresti energia da scambiare a sufficienza?

TUTTAVIA se fossi in te inizierei a pensare a come fare a meno di tutto ciò.
Mi spiego..se hai un ritorno a 8 gradi, prendo questa come T "obiettivo" da mantenere nello scambiatore "utilizzatore"...dopo di che il delta T di mandata che devi avere dipende dal FLUSSO...piu hai flusso importante, puoi permetterti un delta T basso, a parità di energia scambiata.

Mettiamo che riesci a gestire un delta T di 5 invece che di 10 raddoppiando il flusso orario...significa che avresti bisogno mandata 13..cosa che puoi fare con scambiatore ad aria se fuori hai almeno 17 gradi..cosa che capita per diverse ore/anno

Se poi potessi accettare ritorni anche piu bassi (esempio 6 gradi), potresti perforare un pozzo geotermico ed avere accesso a t costanti di 12 gradi da usare nelle ore in cui T ambiente è sotto 12...o in combinazione (in serie) con lo scambiatore ad aria se la t esterna è compresa fra 13 e 17 gradi. Quando hai piu di 17 esterni, vai solo ad aria, in modo che la sonda geo possa "ricaricarsi" per l'inverno.

In estate avendo acqua gelida, ci puoi condizionare uffici e reparti...gratis.

Se necessario poi la caldaia ( o una pdc) posso integrare quello che manca..ma penso potresti andare in free tutto l'anno o quasi..e comuqnue l'integrazione necessaria sarebbe davvero poca..

[s+b]

Ciao,

scusate il ritardo con cui rispondo ma sono stato qualche giorno fuori :-)

L'impianto FV è in RID perché il consumo elettrico dell'impianto è minimo: abbiamo una connessione separata da 1,5 kW e consumiamo sì e no 1000kWh/anno. Al tempo, io non ero ancora in azienda, credo che la ragione del perché RID fosse questa.

Di sicuro, la prima mossa da fare sarebbe passare da RID a SSP. Quindi, l'energia elettrica disponibile per il sistema con pdc è praticamente tutta quella che produce il FV.

Mi torna perfettamente il discorso di COP =1.42 quando autoconsumo e anche per quanto riguarda le resistenze, che era stata infatti la mia idea iniziale. Quindi, da un certo punto di vista mi sento di dire che il progetto dovrebbe stare in piedi senza grossi problemi, come convenienza.
Appena ho un briciolo di tempo provo a buttare giù un'ipotesi su quanto si potrebbe risparmiare di gas e spendere di ee.

In generale, se ho SSP, produco 60.000kWh/anno e consumo 20.000kWh/anno (per buttare giù un esempio), come sarebbe il bilancio economico? Sto studiando lo SSP a tempo perso ma è veramente complesso...

Ad ogni modo la tua considerazione sullo scambiatore aria acqua e la portata è molto interessante e la settimana prossima forse riesco a fare delle prove e misure in impianto, per avere due numeri....poi ti aggiorno.

Ah, purtroppo nelle vicinanze dell'impianto non c'è niente che possa configurarsi come utilizzatore di freddo.

Grazie mille per ora!
s+b

[marcober]

il bilancio economico dello SSP è che in pratica l'immesso viene pagato al valore del MGP (oggi corca 60 euro al mega) e poi per ogni kwh immesso e ripreso (cipè scambiato) il GSE ti rende circa 70 euro al mega di Oneri di rete (ci dovrebbe essere una tabella che dice quanto rende fra 20 e 100 kw di potenza impinato, cercala, mi pare sia di fne 2012, sul sito aeeg).

Però mi sa che ti conviene immettere e vendere tutto come oggi e mettere una pdc a gas.

[s+b]

Ciao
ritorno su questi miei vecchi post...dopo un bel po' di tempo e di valutazioni ho convinto i miei capi.
Modificheremo due impianti, uno installando la PdC elettrica (con FV in SSP) e uno installando la PdC ad assorbimento (a gas).

Vi aggiornerò fra qualche mese su come andrà!
Ciao
s+b

[marcober]

Ciao..visto che il cop della elettrica sarà elevato, data la T compresa far 20 e 30 gradi...e visto che avete 60.000 kwh elettrici da scambiare..perchè non fate tutto con pdc elettrica?

[s+b]

Ciao,
in effetti abbiamo dovuto cambiare il sito di prova, per ragioni "meramente" amministrative...purtroppo.
Nel sito che proveremo l'impianto FV è da 15,2 kWp per circa 17,5MWh annui. Pià magro il margine....però è anche minore il calore necessario.

In questo impianto installeremo una PdC tipo Climav... o Aerme... da 25-30kW termici in parallelo alla caldaia a gas esistente. Ho previsto un solarimetro, acquisito dal PLC per dare il consenso all'accensione della PdC ma vedremo poi, una volta montato tutto, come è più conveniente gestire il sistema. Anche in base alla T esterna, potremo decidere di spegnere la pompa di calore.
L'obiettivo è autoconsumare quanto possibile e sopratutto ridurre il consumo di energia primaria.

La PdC verrà installata in parallelo alla caldaia a gas, inserendo un accumulo inerziale, necessario perchè la pdc lavorerà solo in ON/OFF. La T nell'accumulo sarà regolata ad un valore intorno a 30°C. Se la richiesta di calore sarà maggioere, la PdC verrà spenta o lasciata a funzionare sul solo accumulo, per dare via libera alla caldaia a gas.

Per ora stiamo concependo così l'impianto.

In un altro impianto monteremo invece la PdC ad assorbimento (GAHP), un modulo della Robu.... ma lì sono un po' più indietro, anche se sembra che l'accumulo non sia necessario e l'installazione più semplice (solo gas, consumo elettrico irrisorio e quindi anche cablaggio elettrico). Per contro, mi sa che tutta questa efficienza in più....

A presto!
s+b

[marcober]

dove non hai del FV penso ti convenga la Robur rispetto ad una caldaia, visto la t di mandata...
Mio cugino ne ha una come generatore in casa..molto soddisfatto.