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OrizzontEnergia

"Valutazione della sostenibilità degli impianti termici e cogenerativi secondo l'approccio Eureka"

"Valutazione della sostenibilità degli impianti termici e cogenerativi secondo l'approccio Eureka"

Autore: Marta Palma, Arturo Lorenzoni - Facoltà Ingegneria Energetica - Universita degli Studi di Padova

IN SINTESI: Qualunque intervento dell’uomo o scelta energetica comporta degli effetti sull’ambiente circostante, inteso come natura, tessuto sociale, contesto culturale e sistema paese. L’equilibrio tra le variabili che definiscono gli interventi antropici è una condizione imprescindibile per garantire uno sviluppo sostenibile. Quest’ultimo è una forma di sviluppo economico che ricerca un equilibrato rapporto tra gli ecosistemi naturali e le attività umane, ponendo particolare attenzione alla tutale ambientale, del patrimonio culturale e al soddisfacimento dei bisogni dell’uomo, quali la qualità della vita presente e futura.
All’interno di questo contesto si colloca il progetto Eureka, un’iniziativa promossa da Orizzontenergia, sotto la guida dell’Ing. Ruscito, con la collaborazione di Repower ai fini di promuovere una cultura condivisa della sostenibilità tramite un sistema di valutazione di singoli investimenti energetici.
Il progetto prende vita come strumento digitale, costituito da una simulazione, che permette di valutare la sostenibilità ambientale, socio-istituzionale, economica e globale delle diverse scelte energetiche. L’intento divulgativo si concretizza rendendo gli utenti consapevoli della complessità del tema ‘sostenibilità’ e delle variabili che intervengono nella sua determinazione.
L’obiettivo di questo lavoro è la creazione di due modelli, uno relativo impianti termici l’altro riguardante impianti cogenerativi, che possano costituire lo scheletro per l’estensione dello strumento digitale, già esistente per impianti elettrici.
Il desiderio è di permettere all’ipotetico utenteutente
Soggetto che consuma elettricità o gas.
di sviluppare delle simulazioni al fine di prendere delle decisioni ponderate, o per lo meno essere a conoscenza delle diverse possibilità esistenti, relativamente il soddisfacimento delle proprie esigenze elettriche e termiche. Non si vuole ignorare la caratteristica divulgativa e informativa dell’intero progetto: accanto all’aspetto interattivo, che prevede la partecipazione dell’utente nell’esprimere delle valutazioni circa i diversi impatti, si affiancano delle sezioni costitute da informazioni, indicazioni e suggerimenti.
Il lavoro si suddivide in tre capitoli, nei quali si tratta la sostenibilità relativamente impianti elettrici, termici e cogenerativi secondo l’approccio Eureka.

Nel primo capitolo è presentata la metodologia Eureka per la valutazione della sostenibilità d’impianti di generazione elettrica. In particolare sono analizzati i processi di calcolo che intervengono nella determinazione dell’indice di sostenibilità relativo le tre sezioni considerate:

  • ambientale;
  • socio-istituzionale;
  • economico.

Il secondo capitolo presenta il lavoro svolto ai fini della definizione di un modello in grado di determinare la sostenibilità d’impianti termici. Sono analizzate le variabili che concorrono alla definizione degli indici di sostenibilità per quattro tecnologie:

  • caldaiacaldaia
    Dispositivo in cui l'energia chimica posseduta da un combustibile viene trasformata in calore attraverso un processo di combustione. Il calore ottenuto generalmente assolve compiti di riscaldamento oppure viene impiegato per produrre vapore (in questo caso si parla di generatore di vapore).
    a gas a condensazione;
  • caldaia a biomassabiomassa
    In generale si identifica con biomassa tutto ciò che ha matrice organica ad eccezione delle plastiche e dei materiali fossili. Come indicato nel decreto legislativo del 29 Dicembre 2003 n. 387, per biomassa si intende " la parte biodegradabile dei prodotti, rifiuti e residui provenienti dall'agricoltura (comprendente sostanze vegetali e animali) e dalla silvicoltura e dalle industrie connesse, nonchè la parte biodegradabile dei rifiuti industriali e urbani ". Ciò che accomuna le diverse tipologie di biomassa è la presenza di carbonio che mette a disposizione un elevato potere calorifico eventualmente sfruttabile per fini energetici.
    ;
  • pompa di calorepompa di calore
    Macchina in grado di trasferire calore da un corpo a temperatura più bassa ad un corpo a temperatura più alta, utilizzando energia elettrica. Le pompe di calore funzionano grazie a diversi principi fisici, ma sono classificate in base alla loro applicazione (trasmissione di calore, fonte di calore, dispersore di calore o macchina refrigeratrice).
    ;
  • solare termico.

Si è prestata particolare attenzione alla presentazione dei quesiti e delle informazioni proposti all’utente, nell’ottica di esporre il modello in una versione già improntata all’implementazione dello strumento di simulazione digitale.

Il terzo capitolo propone il modello ideato per l’analisi della sostenibilità d’impianti cogenerativi. Le tecnologie analizzate cercano di racchiudere il desiderio di esporre delle opzioni di scelta che possano rappresentare soluzioni sia altamente diffuse e consolidate sia innovative. Si propone quindi il modello per cinque tecnologie:

  • motore a combustionecombustione
    Processo chimico esotermico (ovvero che comporta sviluppo di calore) in cui il combustibile si combina con l'ossigeno presente nell'aria oppure appositamente separato (comburente). La reazione di combustione avviene previo innesco localizzato (accensione).
    interna;
  • microturbina;
  • impianto combinato cogenerativo;
  • ciclo Rankine a fluido organicoorganico
    Aggettivo applicato a qualunque sostanza abbia origine animale o vegetale.
    abbinato a caldaia a biomassa;
  • ciclo Rankine a fluido organico abbinato a impianto solare termico.

Anche in questo caso, si sono voluti evidenziare i quesiti e le informazioni posti all’ipotetico utente, al
fine di presentare il modello come base per l’estensione dello strumento di simulazione digitale.

Data: 14/07/2016

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