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Corso di Energy Management
Prof. Livio de Santoli
Lezione 4
Centrali termiche e frigorifere - 1
www.liviodesantoli.it
LE CENTRALI TERMICHE
Combustibili e combustione (2)
Ai fini della Prevenzione Incendi:
Classe A: solidi
Classe B: liquidi
Classe C: gas infiammabili
Classe D: sostanze chimiche e metalli (es. Na)
Classe E: apparecchiature elettriche
Combustibili e combustione (4)
Reazione completa, compreso il calore di
condensazione del vapore d’acqua prodotto:
Potere Calorifico Superiore (PCS).
Senza condensazione vapore d’acqua:
Potere Calorifico Inferiore (PCI).
Differenza pratica: circa 10%.
Potere calorifico superiore inferiore
Combustibile MJ/kg kcal/kg MJ/kg kcal/kg
Carbonio (grafite) 32,65 7800 - -
Legna secca (umidità <15%) - - 15,9 3800
Carbone - - 31,4 7500
Gasolio 44,00 10499 41,0 9799
Benzina 46,00 10986 42,0 10031
Alcool etilico 30,00 7184 27,1 6479
Propano 49,40 11800 49,4 11796
Butano 46,15 11025 46,1 10984
Trementina 45,40 10850 45,4 10762
Potere calorifico di alcuni combustibili gassosi,
riferito al normal metro cubo:
Potere calorificosuperiore inferiore
Combustibile MJ/Nm3 kcal/Nm3 MJ/Nm3 kcal/Nm3
Idrogeno 12,742 3044 11,109 2654
Metano 35,16 8400 31,65 7560
La norma UNI10389 fissa per convenzione i poteri
calorifici di
alcuni combustibili come da tabella seguente:
Gas naturale8250 kcal/m³ (a press. atm. a 15°C)
Gas di petrolio liquefatti GPL 27000 kcal/m³ (a press. atm. a 15°C)
Gasolio 10210 kcal/kg
Olio combustibile 9870 kcal/kg
Emissioni dei principali combustibili
Rendimento di un generatore di calore
Fatto 100 il PCI:
Trasmissione calore per irraggiamento alle pareti del focolare (55-70%);
Trasmissione calore per convezione nei giri fumo (35-20%);
Qf perdite al camino (sino al 10%);
Rendimento di combustione Rc=Qtc/Qi
Qd perdite per convezione e irraggiamento dal corpo caldaia (sino al 3%)
Rendimento utile o globale caldaia: R=Qu/Qi.
Caldaia a confronto
Rendimento di un generatore (2)
ESEMPI DI CALDAIE A CONDENSAZIONE
ESEMPI DI CALDAIE A CONDENSAZIONE MODULARI
LA SICUREZZA NELLE CENTRALI TERMICHE
LEGGE 615 – 13.07.66
Provvedimenti contro l’inquinamento atmosferico.
D.P.R. 1.391 – 22.12.70
Regolamento per l’esecuzione della Legge 615 contro l’inquinamento
atmosferico.
CIRCOLARE 73 – 29.07.71
Norme di sicurezza per impianti termici ad olio combustibile e gasolio.
UNI/CIG 8042 – 04.98
Bruciatori di gas – prescrizioni di sicurezza.
UNI/CTI 9615 – 12.90
Calcolo delle dimensioni interne dei camini.
D.M – 12.04.96
Regola tecnica di prevenzione incendi per la progettazione, costruzione
ed esercizio degli impianti termici alimentati da combustibili gassosi
REQUISITI LOCALE CALDAIA COMBUSTIBILI LIQUIDI
REQUISITI LOCALE CALDAIA COMBUSTIBILI GASSOSI
REQUISITI LOCALE CALDAIA COMBUSTIBILI GASSOSI
REQUISITI LOCALE CALDAIA COMBUSTIBILI GASSOSI
EVACUAZIONE DEI FUMI
SCAMBIATORI DI CALORE A FASCIO TUBIERO
SCAMBIATORI DI CALORE A PIASTRE SMONTABILI
TELERISCALDAMENTO
PRODUZIONE
ISTANTANEA ACS
PRODUZIONE
ACCUMULO ACS
ISTEMI PRODUZIONE ACQUA CALDA SANITARIA
IL CICLO FRIGORIFERO AD ESPANSIONE DIRETTA
COMPR
CO
ND
EN
SA
TO
RE
EV
AP
OR
AT
OR
E
Q1
Q2
IL CICLO FRIGORIFERO AD ESPANSIONE DIRETTA
(estate – refrigerazione)
POMPA
3,1
1,0
2,1
IL CICLO FRIGORIFERO AD ESPANSIONE DIRETTA
(inverno - riscaldamento)
POMPA
1,0
3,1
2,1
IL CICLO FRIGORIFERO AD ESPANSIONE INDIRETTA
POMPA
COMPRC
ON
DE
NS
AT
OR
E
EV
AP
OR
AT
OR
ECICLO
PRIMARIO (GAS
FRIGORIG.)
FA
N C
OL
ISCICLO SECONDARIO
(ACQUA) Q1QQ2
Refrigeratore aria-acqua per produzione di acqua fredda
Refrigeratore aria-aria (“split”)
Refrigeratore acqua-acqua per produzione di acqua fredda
“Caldo” ceduto
all’aria esterna
“Caldo” ceduto
all’aria esterna
“Caldo” ceduto
all’acqua (torri
evaporative)
TIPOLOGIE DI GRUPPI FRIGORIFERI