Azione 4.2.1 “Incentivi finalizzati alla riduzione dei consumi energetici e delle emissioni di gas climalteranti delle imprese e delle aree produttive compresa l’installazione di impianti di produzione di energia da fonte rinnovabile per l’autoconsumo, dando priorità alle tecnologie ad alta efficienza
”
- Attività realizate
A – Il progetto di efficientamento energetico è consistito nell’installazione/sostituzione dei seguenti impianti tecnologici :
- Installazione impianto di rifasamento centralizzato:
Il rifasamento è una tecnica che migliorando il fattore di potenza (cosf) delle macchine elettriche permette di utilizzare l’energia razionalmente, realizzando importanti risparmi economici e rilevanti miglioramenti tecnici.
In elettrotecnica la potenza attiva assorbita da un’utenza elettrica è espressa dalla formula:
P=V*I*cosf
Dove V è la tensione, I è la corrente e f è l’angolo di sfasamento tra i vettori V e I.
La potenza attiva è quella che permette alla macchina elettrica di compiere un lavoro utile. Accanto alla potenza attiva, però, è possibile definire una potenza reattiva responsabile del campo elettromagnetico necessario alla macchina elettrica per entrare in funzione.
Uno sfasamento via via maggiore tra tensione e corrente comporta un valore sempre più basso del parametro cosf, il cui valore massimo è pari a 1. Un impianto a basso cosf converte in potenza attiva (P) un valore di potenza minore di quanto possibile (cioè V*I).
Nelle utenze industriali la maggior parte dei carichi è di tipo induttivo (motori, trasformatori). Questo significa che la corrente nel circuito elettrico è sfasata in ritardo rispetto alla tensione, cioè che cosf è < 1 e che quindi vi è un assorbimento di potenza reattiva. Ma la potenza reattiva NON è la potenza utile, NON può essere trasformata in lavoro meccanico e causa il transito sulla rete elettrica di corrente induttiva.
La potenza reattiva che transita sulle linee, impegnando una sezione utile del cavo e provocando delle cadute di tensione, non genera lavoro e causa una diminuzione della capacità di trasporto di “energia utile”.
Le problematiche causate da un impianto non correttamente rifasato hanno delle ricadute sull’intero sistema elettrico perché comportano:
– Elevate perdite di potenza nella trasmissione di potenza sulle linee elettriche
– Elevate cadute di tensione
– Sovradimensionamento degli impianti di generazione e trasporto
Valori particolarmente bassi di cosf vengano penalizzati dal fornitore di elettricità. Se il fattore di potenza è inferiore a 0.9 e la potenza impegnata è superiore a 15 kW, la società che fornisce energia applica in fattura l’addebito per basso fattore di potenza (Delibera AEEG n. 23/04).
L’operazione di rifasamento consiste nell’inserire in parallelo ai motori dei condensatori che contrastano l’effetto dei carichi induttivi, cercando di portare “in fase” tensione e corrente. I condensatori, infatti, si comportano come generatori di potenza reattiva e forniscono alla macchina elettrica tutta la potenza reattiva necessaria per sostenere il campo magnetico. La potenza reattiva fornita dal condensatore non viene più prelevata dalla rete, quindi si riduce sia l’intensità della corrente circolante sia lo sfasamento tra tensione e corrente.
Quando il fattore di potenza medio mensile è compreso tra 0.7 e 0.9 non c’è obbligo di rifasare l’impianto, ma l’utente paga una penale per l’energia reattiva. Se il fattore di potenza medio mensile è minore di 0.7 l’utente è obbligato a rifasare l’impianto, mentre se il fattore di potenza medio mensile è > di 0.9 non c’è alcun obbligo di rifasamento e non si paga alcuna quota di energia reattiva.
I vantaggi derivanti da un corretto rifasamento sono:
– Miglioramento della tensione
– Riduzione delle perdite
– Ottimizzazione delle gestione dell’impianto elettrico
– Risparmio sulla sostituzione dei conduttori di energia per allungamento della loro vita media, perché rifasando l’impianto si riduce la corrente circolante nei cavi.
Tra i vari interventi di efficientamento definiti per conseguire obiettivi di risparmio energetico nel settore industriale il rifasamento è quello “più trascurato” nonostante offra un tempo di pay-back limitato.
Per quanto sopra illustrato l’azienda O. P. Esperidio ha optato per l’adozione di un impianto di rifasamento centralizzato.
– Installazione/Sostituzione TRASFORMATORE A RESINA CORREDATO DI CABINA E RIFASATORE DI CABINA
Il trasformatore è una macchina elettrica ad induzione elettromagnetica la cui funzione è quella di trasferire l’energia elettrica tra due diversi sistemi di tensione alla stessa frequenza. I trasformatori sono disponibili sul mercato in diverse tecnologie costruttive che influiscono in modo significativo sulle caratteristiche elettriche e sui campi di applicazione. I trasformatori di media tensione sono generalmente classificati in tre tipologie di prodotti, a seconda della loro costruzione. Caratteristiche comparative tra trasformatori in resina, olio e aria sono di seguito descritti.
Sull’impianto è attualmente presente una cabina elettrica di trasformazione con trasformatore ad olio. Il trasformatore ad olio presenta le seguenti problematiche:
- necessità di controllo biennale delle caratteristiche elettro-chimiche dell’olio;
- cambio periodico dell’olio (tipicamente ogni 10 anni); costo di alienazione dello stesso, ritenuto inquinante di tipo “B”;
- infiammabilità dell’olio: il trasformatore non può essere posizionato in locali ad alto rischio di incendio, in locali con personale ed in zone proibite;
- in conformità al comma 4.2.2.5 della norma CEI 64.8, per quantità superiori a 25 litri di olio si fa obbligo di posizionare la vasca di raccolta olio e per quantità superiori a 500 kg (anche cumulativi) si fa obbligo (vedi DPR 547, art. 300) di posizionare i pozzetti con i sifoni per il tagliafuoco. La vasca deve contenere tutto l’olio dei trasformatori, più l’equivalente liquido di spegnimento. Detta vasca idrorepellente (nelle sue pareti) dovrà essere contenuta in una ulteriore vasca della stessa capienza, essa pure idrorepellente (per la protezione della falde freatiche).
Pertanto, il progetto prevede l’installazione di un trasformatore in resina .
I trasformatori in resina hanno delle caratteristiche costruttive tali da poter essere considerati adatti alla maggior parte delle installazioni. I vantaggi principali rispetto a trasformatori in olio possono essere espressi in tre categorie:
- riduzione dell’impatto ambientale
- semplificazione dell’installazione
- flessibilità in fase di utilizzo
- RIDUZIONE DELL’IMPATTO AMBIENTALE
- Maggior sicurezza (basso rischio d’incendio) Grazie all’utilizzo di una resina epossidica di elevata qualità, i trasformatori in resina riducono al minimo l’impatto ambientale e sono conformi alle norme ambientali internazionali IEC 60076-11. I trasformatori sono costruiti interamente con materiali ritardanti la fiamma ed autoestinguenti ed hanno quindi un’infiammabilità ridotta (autoestinguenza) ed un’emissione minima di gas tossici e fumi opachi (classificazione resistenza al fuoco F1); possono funzionare in ambienti umidi, polverosi, salini o inquinati (classificazione prove ambientali E2) e offrono un’elevata resistenza agli shock termici (classificazione prove climatiche C2).
- Assenza di fluidi di raffreddamento Grazie alla totale assenza di fluidi di raffreddamento i trasformatori in resina non presentano rischi di inquinamento e riducono drasticamente il proprio contributo in caso d’incendio, rispetto a trasformatori in liquido isolante.
- Recupero dei materiali a fine vita. I trasformatori in resina possono essere considerati la forma costruttiva più rispettosa dell’ambiente, il che si rivela particolarmente importante nel momento in cui è necessario smaltire la macchina che ha esaurito il proprio ciclo di vita lavorativo. Ai fini dello smaltimento, la resina è considerata materiale inerte e gli avvolgimenti primari e secondari possono essere facilmente riciclati.
- Basse emissioni di CO2 Ridurre i consumi di un trasformatore significa diminuire anche le emissioni di CO2 limitando l’impatto ambientale della macchina. Ridurre i consumi di un trasformatore significa diminuire anche le emissioni di CO2 limitando l’impatto ambientale della macchina.
- SEMPLIFICAZIONE DELL’INSTALLAZIONE
- Riduzione di opere edili di posa, i trasformatori in resina, a differenza di quelli in olio, non necessitano di costose opere edili come pozzetti di raccolta, griglie di spegnimento e barriere di separazione resistenti al fuoco, per evitare la propagazione dell’incendio e lo spargimento dei liquidi isolanti. Inoltre, per i trasformatori in resina, essendo di classe F1, non è richiesto alcun provvedimento di separazione con barriere tagliafiamma.
- Installazione interna agli edifici, grazie alla riduzione di costose opere edili, alla maggior sicurezza (basso rischio d’incendio) ed all’assenza di fluidi di raffreddamento, i trasformatori in resina possono essere installati all’interno degli edifici, anche in prossimità di locali frequentati da persone. E’ così possibile contenere gli spazi e i costi d’installazione. Inoltre i trasformatori installati all’interno dell’edificio possono essere più vicini ai carichi, con il vantaggio di risparmiare nei costi di collegamento e ridurre le perdite nella linea di alimentazione.
- FLESSIBILITÀ IN FASE DI UTILIZZO
- Maggiore sovraccaricabilità, i trasformatori in resina, usando l’aria come mezzo di raffreddamento ed impiegando più tempo a raggiungere la temperatura di regime, risultano più sovraccaricabili rispetto a trasformatori in liquido isolante e quindi sono particolarmente adatti ad alimentare carichi con frequenti spunti di corrente. I trasformatori possono essere sovraccaricati, purchè la sovratemperatura sugli avvolgimenti non permanga al di sopra dei valori ammissibili per lunghi periodi di tempo. E’ possibile aumentare la potenza erogata temporaneamente tramite l’applicazione di appositi sistemi di ventilazione, da utilizzare per fronteggiare particolari situazioni di esercizio (sovraccarichi temporanei o temperatura ambientale elevata) o per disporre di una temporanea riserva di potenza in casi di emergenza (ad esempio il fuori servizio di un trasformatore).
- Riduzione della manutenzione I trasformatori in resina sono caratterizzati da minori costi di manutenzione in quanto devono soltanto essere ispezionati periodicamente per verificare l’assenza di accumulo di polvere e sporco. I trasformatori in olio invece devono essere sorvegliati per garantire il livello del liquido isolante e verificare che questo conservi inalterate le proprie caratteristiche dielettriche (ad esempio la rigidità dielettrica degli oli minerali diminuisce significativamente in presenza di piccole tracce di umidità).
– RIFASATORE CABINA: per azzerare le perdite induttive a vuoto del trasformatore di cabina sarà installato un rifasatore in cabina, a capacità fissa.
– Installazione/Sostituzione NUOVE LINEE ELETTRICHE
Le nuove linee elettriche avranno lo scopo sia di far fronte al potenziamento degli impianti sia di ridurre le perdite dovute alla caduta di tensione sulla linea principale.
Per tale scopo il cavidotto ( dove passeranno le nuove linee elettriche) sarà opportunamente dimensionato.
I parametri per il calcolo e il dimensionamento delle conduttore elettriche, ove posare i conduttori in alluminio saranno dimensionati in relazione ai parametri elettrici “ Potenza, Tensione, Distanze e modalità di posa” definiti dalla Norma CEI 64.8 articolo 522 .
Nel dettaglio si fa riferimento al diametro del cavidotto, che deve avere una corrispondenza maggiorata di almeno il 30 % rispetto al diametro equivalente del fascio di conduttori posati all’interno del tubo stesso.
Inoltre, per un buon rapporto costo/beneficio saranno utilizzati solo cavi in alluminio.
I due conduttori in alluminio con diametro esterno 32 mm sommano un diametro equivalente di 64 mm che è evidentemente inferiore al diametro del cavidotto previsto .
Nel caso specifico, il cavidotto è un tubo corrugato da 125 mm di diametro, maggiorato quindi del 100 % circa rispetto al diametro equivalente dei conduttori posati.
Per aumentare l’efficienza dell’autoconsumo dell’energia elettrica prodotta dal fotovoltaico verrà realizzato un altro cavidotto dedicato all’alimentazione degli impianti produttivi stessi.
– Installazione nuova CELLA FRIGORIFERA AD ALTISSIMA EFFICIENZA
La nuova cella frigorifera selezionata per il progetto è di m³ 2.970 realizzata con pannelli isotermici sp. 100 mm, la quale verrà adibita alla conservazione di prodotti ortofrutticoli con temperature di esercizio da 0°C a + 6 °C.
Di seguito, breve descrizione degli elementi componenti la cella frigorifera.
– PANNELLI FRIGORIFERI INDUSTRIALI DI TIPO SANDWICH IN ACCIAIO ZINCATO PREVERNICIATO AMBO I LATI sono totalmente componibili, isolati internamente con schiume poliuretaniche iniettate sotto pressa tra due fogli di lamiera micro nervata in acciaio zincato preverniciato ambo i lati. Questo tipo di pannelli si differenziano dagli altri pannelli coibendati in poliuretano per i diversi sistemi di giunto e per gli elevati spessori, che consentono di raggiungere ottime prestazioni di resistenza termica e rendono il pannello particolarmente indicato per ambienti a temperature controllate, anche negative
CARATTERISTICHE SCHIUMA POLIURETANICA
Densità media totale : 40 kg/mc.
Conducibilità termica : 0,018 kcal/h mc.
Contenuto cellule chiuse : 95%
Resistenza alla compressione : 1,5 kg/cmq.
Resistenza alle fiamme : autoestinguente ASTN 1692.
CARATTERISTICHE LAMIERA
Le lamiere provengono da COILS e sono profilate a freddo zincate SENDZIMIR. La preverniciatura è secondo sistema MAGONA 3000/90 colore bianco. La struttura è stabile e non degradabile nel tempo, non assorbe odori, non consente l’annidarsi di parassiti e lo sviluppo di funghi e muffa.
GIUNTI DI UNIONE I pannelli sono rigidamente nervati sui lati longitudinali con giunto ad incastro maschio/femmina. Una serie di profili di forte strutturazione consente l’assemblaggio collaborando all’unione meccanica di tutta la struttura con finitura sanitaria per angoli orizzontali/verticali interno cella. I giunti di unione dovranno essere schiumati in cantiere per assicurare una perfetta continuità dell’isolamento termico. La sospensione dei pannelli di soffitto, avverrà mediante tiranti distanziati, da agganciare alla struttura superiore esistente direttamente e con strutture ausiliarie.
Per la refrigerazione della cella sono state previste due motocondensanti indipendenti, realizzate per essere installate con posizionamento all’esterno, su piazzola in cemento, perciò non necessitano di nessuna forma di copertura a protezione. Le motocondensanti sono costituite principalmente da:
CARPENTERIA DI CONTENIMENTO, realizzata in lamiera d’acciaio zincato di elevato spessore e protetta con verniciatura a forno con polvere termoindurente poliestere. La viteria di cablaggio, struttura ed impiantistica interna sono in acciaio inox. La cofanatura è dotata di pannelli e griglie di protezione asportabili. Il basamento è realizzato in lamiera d’acciaio zincato di elevato spessore opportunamente rinforzato per il posizionamento del telaio di appoggio dei compressori, della batteria di raffreddamento olio e delle due batterie di condensazione. La cofanatura di contenimento della macchina è stata concepita per permettere la compressione e di essere investito dal flusso d’aria in maniera da garantire la dissipazione termica secondo quanto richiesto dai costruttori del compressore stesso.
BATTERIE CONDENSANTI A BORDO MACCHINE LARGAMENTE DIMENSIONATE
Sono realizzate con circuitazione in rame a ridotti numero di ranghi e alettatura in allumino con passo alette di 2,1 mm e tubi di rame diametro 10-12 mm. Sono dimensionate con BASS DT tra la temperatura di condensazione e la temperatura ambiente.
I ventilatori al servizio delle batterie condensanti sono di tipo assiale con grado di protezione IP 55 a rotore esterno con pale a profilo alare e velocità di rotazione da 600 o 900 giri/minuto. Sono protetti da doppie griglie di protezione esterne. Il controllo della condensazione è del tipo pressostatico.
– Installazione NUOVA LINEA DI CALIBRAZIONE (POTENZIAMENTO LINEA LAVORAZIONE ESISTENTE)
All’interno dell’opificio di lavorazione verrà installata una linea di calibrazione per prodotti ortofrutticoli al fine di potenziare le linee di calibrazioni esistenti. Tale linea presenta diverse caratteristiche innovative quali il controllo del peso co auto taratura continua con 300 letture del frutto, sistema software IstanVIS Ottica Colore/Diametro ed InstanGRAB, Scostamento medio con l’uso di un peso di 200g (a 15 frutti al secondo) 1g.
– Installazione Impianto Solare Fotovoltaico:
Sulla tetto del capannone dell’azienda è prevista l’installazione di un impianto fotovoltaico della potenza di 200 kW circa con moduli fotovoltaici innovativi ad altissima efficienza ed un sistema di conversione (inverter) basato su ottimizzatori di potenza installati su ogni modulo fotovoltaico. La produzione di energia da fonte rinnovabile ed il suo utilizzo in struttura consente un importante risparmio di energia da fonte primaria fossile, nonché riduzione di emissione di Co2 in atmosfera. Il sistema fotovoltaico comprenderà prodotti e tecnologia che ne migliorano il rendimento rispetto al sistema fotovoltaico tradizionale. Tale impianto è composto da innovativi moduli fotovoltaici in silicio monocristallino PEIMAR 310 W e da inverter Solaredge SE27,6K.
In aggiunta al modulo, a completamento del sistema di conversione dell’energia (inverter), verrà installato un ottimizzatore di potenza per ogni modulo fotovoltaico. Tale tecnologia incrementa l’efficienza di conversione del 25%. L’inverter fotovoltaico CC/CA SolarEdge è specificatamente progettato per funzionare con gli ottimizzatori di potenza SolarEdge. Poiché la gestione della tensione e dei punti di massima potenza (MPPT) è seguita dall’ottimizzatore di potenza per ogni singolo modulo, l’inverter è responsabile solo per la conversione della corrente continua in corrente alternata (CC/CA). Di conseguenza, l’inverter SolarEdge è meno complesso rispetto agli inverter tradizionali, più economico, più affidabile. La tensione fissa della stringa garantisce un funzionamento con la massima efficienza in ogni momento a prescindere dalla lunghezza della stringa e delle condizioni meteo.
B – Diagramma di Gantt del progetto di efficienza energetica
Calendario delle attività (Indicare per ciascuna attività il periodo di riferimento per lo svolgimento dell’attività)
Tipologia di spesa |
MESI 18 |
1 |
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6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
A) Servizi di consulenza |
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Diagnosi energetica |
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X |
CRONOPROGRAMMA LAVORAZIONI |
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cabina elettrica e trasformatore e rifasatore di cabina e rifasatore centralizzato |
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1) INSTALLAZIONE NUOVA E COLLAUDO |
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X |
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LINEE DI CALIBRAZIONE |
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1) INSTALLAZIONE NUOVA E COLLAUDO |
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X |
X |
X |
X |
X |
X |
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CELLA FRIGORIFERA |
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1) INSTALLAZIONE NUOVA E COLLAUDO |
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X |
X |
X |
X |
X |
X |
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IMPIANTO FOTOVOLTAICO |
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1) INSTALLAZIONE MODULI E POWERBOX |
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X |
X |
X |
X |
X |
X |
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2) INVERTER |
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X |
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3) QUADRI E CAVI IN ALTERNATA |
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X |
X |
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4) SISTEMA DI MONITORAGGIO |
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X |
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5) COLLAUDO e ATTIVAZIONE |
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X |
X |
X |
X |
X |
C – Consumi di baseline e risparmi energetici addizionali
Sulla base delle analisi di consumo energetico dell’azienda ante operam, in seguito all’applicazione degli interventi ed alla ricostruzione dei consumi post operam è satto valutato il risparmio sia in termini di KWh che in termini di TEP, come previsto dall’avviso.
Kg CO2 Ante |
444.422,03 |
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Kg CO2 Post |
119.464,70 |
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TEP ANTE (C Ante) |
158,57 |
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TEP POST ( C post)* |
138,97 |
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Cprogetto €/TEP |
7.753,64 |
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RISPARMIO TOT. |
41,459% |
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* C Post da cui vengono esclusi l’apporto da fonti rinnovabili