le coibentazioni industriali: uno strumento per il risparmio …07_12_2017... · 2017. 12. 8. ·...

Le coibentazioni industriali: uno strumento per il risparmio energetico

Conoscerle, analizzarle, valutarle e ottimizzarle

IL TIPCHECKLa tecnica di auditing sulla efficienza dei sistemi di isolamento

industriale

Indice

1. Le coibentazioni industriali• Perché coibentare?

• Normativa: ISO 12241 e VDI 2055

• Lo ‘spessore economico’

• I materiali coibenti

• Una proposta di standardizzazione per il riconoscimento dei Titoli di Efficienza Energetica (’Certificati Bianchi’)

2. Il TIPCHECK • La termografia

• Fase 1: Definizione dello scopo e acquisizione dei dati di processo

• Fase 2: I rilievi in campo

• Fase 3: Elaborazione dei dati – Il TIPCHECK Calculator

• Fase 4: Il report, risultati e pay-back time

Le coibentazioni industriali e il TIPCHECK We Power Sustainibility

2European Industrial Insulation Foundation

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Indice

3. Case Studies• Impianto Chimico

• Raffineria: Serbatoio

• Raffineria: linea vapore

• Raffineria: scambiatore

We Power Sustainibility


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Le coibentazioni industriali e il TIPCHECK

Le coibentazioni industriali

Perché coibentare?I fluidi di processo all’interno di uno stabilimento industriale si trovano generalmente, per ragioni operative, ad una temperatura diversa da quella ambientale.

Per tale ragione vi è uno scambio termico tra il fluido e l’ambiente, tanto maggiore quanto maggiore e la differenza di temperatura.

Tutto il calore scambiato deve essere reintegrato nel processo, il che comporta un maggior esborso economico ed un maggior impianto ambientale per la quantità di energia non necessaria prodotta.

Il calore viene scambiato attraverso 3 meccanismi:

• Conduzione

• Convezione

• Irraggiamento



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Perché coibentare?Le coibentazioni hanno quindi lo scopo di ridurre il più possibile il calore disperso, agendo sui meccanismi di scambio termico.

In particolare agiscono rallentando il flusso di calore tramite conduzione, frapponendo tra l’apparecchiatura e l’ambiente un materiale con un bassa conducibilità termica.

Inoltre, scegliendo opportunamente il materiale di rivestimento della coibentazione, oltre a fornire protezione alla coibentazione, si può ridurre lo scambio termico per irraggiamento, utilizzando materiali con bassa emissività.



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Perché coibentare?Essenzialmente le tipologie di coibentazione si dividono in:

1. Hot Service

2. Cold Service

Oltre a questa primaria distinzione la coibentazione può essere richiesta per:

1. Heat Conservation

2. Personnel Protection

3. Fireproofing

4. Noise reduction

5. Winterization



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Perché coibentare?



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Hot Service Cold service



Normativa: ISO 12241 e VDI 2055



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Normativa: VDI 2055Definisce un valore operativo di conducibilità termica, che tiene conto di invecchiamento, diffusione del vapore, temperatura operativa, giunti aperti, umidità, trasparenza IR etc.



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Normativa: VDI 2055Introduce il concetto di resistenza termica conduttiva per calcolare la resistenza che la coibentazione oppone al trasferimento di calore, fornendone il metodo di calcolo per varie geometrie:



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Normativa: VDI 2055Fornisce un metodo per il calcolo dello scambio convettivo naturale..



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Normativa: VDI 2055…dello scambio convettivo forzato…

…e dello scambio radiativo.



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Normativa: VDI 2055Fornisce un metodo per la valutazione dei ponti termici e delle geometrie complesse:



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Lo ‘spessore economico’



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Normativa: VDI 4610Questa normativa fa un ulteriore passo avanti, proponendo un sistema di classificazione dei sistemi industriali al pari di quanto viene fatto per gli edifici:



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I materiali coibentiLana di roccia

Range temperatura: +20°C – +600°C

Conducibilità: 0,035 – 0,200 W/m K



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I materiali coibentiLana di vetro





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I materiali coibentiFibra di vetro per alte temperature





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I materiali coibentiCalciosilicato





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I materiali coibentiAerogel (Hot service)





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I materiali coibentiPoliuretano

Range temperatura: -180°C – +130°C




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I materiali coibentiResine fenoliche





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I materiali coibentiResine elastomeriche





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I materiali coibentiAerogel (Cold service)





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I materiali coibentiVetro cellulare





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I materiali coibentiPerlite espansa





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Una proposta per il riconoscimento dei TEENegli ultimi anni l’ANICTA (Associazione Nazionale Imprenditori Coibentazioni Termiche e Acustiche), nel tentativo di incentivare i grandi Stabilimenti Industriali ad investire nel risparmio energetico derivante dalla coibentazione degli impianti, ha iniziato un percorso di messa a punto di una scheda analitica che permetta il riconoscimento dei Titoli di Efficienza Energetica (‘Certificati Bianchi’) a chi decida di incrementare l’efficienza delle coibentazioni.

L’obiettivo è quello di sfruttare l’enorme potenziale di risparmio energetico derivante dalle coibentazioni, puntando sulla necessità dei gradi Stabilimenti di ottemperare all’obbligo di produrre i TEE.

Finora questa tecnologia è rimasta esclusa a causa della difficoltà di contabilizzazione dei risparmi ottenuti e della difficoltà di calcolare in maniera semplice e imparziale i risparmi ottenibili a seguito di un intervento di risparmio energetico.



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Una proposta per il riconoscimento dei TEELa prima difficoltà è stata la definizione di una baseline che potesse fotografare lo stato dell’arte delle coibentazioni industriali in Italia. Per definirla si sono prese in esame due vecchie specifiche di coibentazione di ENEL e AGIP, monopoliste un tempo nei relativi settori e quindi specchio fedele di quasi tutti i grandi Stabilimenti presenti attualmente in Italia.



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Una proposta per il riconoscimento dei TEEUtilizzando gli spessori e i materiali prescritti da tali specifiche – i quali sono stati quasi sempre ricopiati nelle più recenti edizioni – sono stati calcolati i valori di dispersione termica di riferimento (qs,rif) al variare della temperatura.



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Specifica Agip Maggio 1988Flusso termico disperso

Temperatura di

esercizio W/mq

150 74

200 101

250 116

300 142

350 156

400 184

450 200

500 231

550 262

600 285

650 321

700 346

Specifica Enel 1986Flusso termico disperso

Temperatura di

esercizio W/mq

150 160

200 160

250 160

300 160

350 160

400 160

450 160

500 160

550 160

600 160

650 160

700 160



Una proposta per il riconoscimento dei TEEPer poter ottenere il riconoscimento dei TEE è quindi necessario installare un sistema più performante di quanto indicato dalle tabelle precedenti. Si è presa la specifica AGIP come riferimento per l’industria petrolchimica e di processo, mentre la specifica ENEL rappresenta il riferimento per gli impianti di produzione dell’energia.

Per calcolare in maniera semplice ed imparziale il valore di dispersione termica a seguito dell’intervento di coibentazione, è necessario utilizzare una formula semplice e con pochi dati da inserire. A tale scopo è necessario assumere e fissare alcuni parametri:

1. La temperatura ambiente (es. 20°C)

2. Il coefficiente di scambio superficiale convettivo e radiativo (es. 10 W/(m2∙K))



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Una proposta per il riconoscimento dei TEEA questo punto è possibile valutare la dispersione termica (qs) a seguito dell’intervento di coibentazione:

𝑞𝑠 =𝑇𝑒𝑠𝑒𝑟𝑐𝑖𝑧𝑖𝑜 − 20

𝑠𝜆+

110

𝑊

𝑚2

È quindi sufficiente acquisire i seguenti dati per poter valutare la dispersione termica:

1. Temperatura di esercizio;

2. Spessore di coibente installato;

3. Conducibilità termica del coibente installato.



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Una proposta per il riconoscimento dei TEEPer la valutazione della conducibilità termica, la quale dipende anche dalla temperatura di esercizio, si è proposta la seguente tabella basata sui valori forniti dalla VDI 2055:



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Temperatura di esercizio 0-100101-

150

151-

200

201-

250

251-

300

301-

350

351-

400

401-

450

451-

500

501-

550

551-

600

601-

650

651-

700

701-

750

751-

800801-1000

Lana minerale

Lana sfusa 0,050 0,059 0,064 0,069 0,074 0,079 0,086 0,094 0,101 0,108

Materassini con rete metallica 0,058 0,060 0,066 0,071 0,077 0,083 0,091 0,098 0,106 0,114

Materassini lamellari 0,059 0,076 0,087 0,099 0,111 0,122 0,131 0,139 0,148 0,156

Feltri 0,055 0,072 0,085 0,097 0,110 0,122 0,092 0,061 0,031 0,000

Pannelli 0,052 0,061 0,068 0,076 0,083 0,090 0,099 0,109 0,118 0,127

Coppelle 0,050 0,064 0,068 0,071 0,075 0,079 0,088 0,097 0,105 0,114

Calcio-Magnesio-Silicato (CMS)

Materassini 0,064 0,068 0,072 0,076 0,080 0,086 0,091 0,097 0,102 0,109 0,115 0,122 0,128

Calcio-Silicato (CS)

Pannelli 0,084 0,096 0,100 0,103 0,107 0,110 0,115 0,120 0,125 0,130

Lana di vetro

Materassini 0,048 0,053 0,057 0,061 0,065 0,068 0,073 0,077 0,081 0,085 0,090 0,095 0,101 0,106 0,113 0,137

Isolanti Microporosi

Pannelli 0,029 0,030 0,031 0,031 0,032 0,032 0,033 0,034 0,034 0,035 0,035 0,036 0,037 0,037 0,038

Pannelli sfoderati 0,035 0,036 0,037 0,038 0,040 0,041 0,042 0,043 0,044 0,046 0,047 0,049 0,050 0,052 0,054

Coppelle 0,034 0,034 0,034 0,035 0,035 0,036 0,037 0,038 0,039 0,040 0,041 0,043 0,045 0,047 0,050

Vetro cellulare

Pannelli 0,054 0,064 0,070 0,076 0,082 0,088

Coppelle 0,061 0,073 0,083 0,092 0,101 0,110

Fibre elastomeriche

0,061 0,073 0,083 0,092 0,101 0,110

Perlite espansa

0,064 0,072 0,078 0,083 0,089 0,095 0,103 0,112 0,120 0,128 0,150

Aerogel

0,026 0,025 0,027 0,028 0,029 0,031 0,033 0,035 0,037 0,039 0,045



Una proposta per il riconoscimento dei TEEA questo punto, individuata la dispersione termica di riferimento (in funzione della tipologia di impianto e della temperatura di esercizio) e la dispersione termica di riferimento, si calcola il risparmio energetico annuo per unità di superficie (UFR):

𝑹𝑺𝑳 = 𝒒𝒔,𝒓𝒊𝒇 − 𝒒𝒔 ∙ 𝛃 ∙ 𝒇𝑾𝒉/𝒕𝒆𝒑 𝒕𝒆𝒑/𝒎𝟐

Dove β sono le ore annuali di funzionamento dell’impianto e fWh/tep è il fattore di

conversione tra Wh e tep.



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Una proposta per il riconoscimento dei TEE



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La scheda analitica appena

descritta può essere utilizzata in

caso di superfici piane (forni,

serbatoio, apparecchiature etc.)

Analogamente sono state messe

a punto delle schede per la

valutazione dei risparmi a

seguito della coibentazione di

tubazioni, di flange e di valvole.


Il TIPCHECK

Il programma TIPCHECKIl TIPCHECK (Technical Insulation Performance CHECK), è un programma promosso dalla EIIF che ha lo scopo di formare ingegneri in tutto il mondo in grado di eseguire audit energetici sullo stato delle coibentazioni industriali.

La formazione avviene attraverso un corso di una settimana, in cui vengono illustrati i fondamenti dello scambio termico e soprattutto le diverse casi che devono caratterizzare un TIPCHECK.

È infatti fondamentale che il metodo di calcolo ed i risultati siano oggettivi, affidabili e replicabili.

A tale scopo la EIIF ha creato un software di calcolo, il TIPCHECK Calculator, messo a disposizione di tutti i TIPCHECK Engineers.

L’elenco completo dei TIPCHECK Engineers certificati è disponibile sul sito dell’EIIF.



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Il TIPCHECK

Gli strumenti del TIPCHECK EngineerGeneralmente, durante un TIPCHECK, si utilizza:

• Data logger multifunzione dotato di• Sonda termocoppia a contatto

• Sonda combinata temperature e umidità relativa

• Sonda anemometrica ad elica

• Piastre flussimetriche



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• Termocamera


Il TIPCHECK

La TermografiaLa termografia è uno strumento molto utile, in quanto permette:

1. Una visione d’insieme degli impianti individuando rapidamente i possibili punti critici;

2. Di rilevare la temperature di parti di impianto inaccessibili, o per posizione o per sicurezza personale;

3. Permette di acquisire dati d’insieme sulla temperatura delle apparecchiature che possono poi essere elaborati e valutati in fase di redazione del report.



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Il TIPCHECK

La TermografiaCosa misura una termocamera?

La termocamera misura la potenza termica radiante nel campo dell’infrarosso emessa, riflessa e trasmessa da un oggetto.



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𝜀 + 𝜌 + 𝜏 = 1

Poiché generalmente la

trasmittanza è poco rilevante

nella pratica, si può assumere:

𝜺 + 𝝆 = 𝟏


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La TermografiaLa temperatura è quindi misurata in maniera indiretta, utilizzando la legge di Stefan-Boltzmann per i corpi ‘grigi’:

𝑞 = 𝜀 ∙ 𝜎 ∙ 𝑇4



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Il TIPCHECK

La TermografiaLa temperatura riflessa

La radiazione misurata dalla termocamera è però la somma della radiazione emessa dal corpo (ed è quella di nostro interesse) e della radiazione incidente che viene riflessa.

Per quanto visto prima, la quota di radiazione riflessa è tanto maggiore quanto minore è l’emissività e per tale ragione sarà più difficile valutare correttamente la temperatura dell’oggetto misurato.

In generale vale il seguente schema:

Se ε ≥ 0,8: corpo ad alta emissività

Se 0,6 ≥ ε ≥ 0,8: corpo a media emissività

Se ε ≤ 0,6: corpo a bassa emissività



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Il TIPCHECK


La termocamera permette di scegliere un parametro, denominato ‘temperatura riflessa’, che serve a compensare la quota di radiazione riflessa.

Nel caso in cui nei dintorni non vi siano possibili sorgenti di radiazioni termiche, tale temperatura può essere assunta pari a quella ambiente.

Nel caso di possibili sorgenti di radiazioni termiche, come spesso accade negli impianti, occorre:

1. Scegliere l’angolo di ripresa in modo opportuno, tenendo conto che i raggi IR si riflettono nello stesso modo dei raggi luminosi;

2. Misurare la temperatura riflessa, utilizzando un ‘radiatore di Lambert’, anche improvvisato.



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Il TIPCHECK


Il radiatore di Lambert è un corpo che riflette la radiazione incidente in maniera diffusa, permettendo quindi di dare una valutazione corretta di tale parametro.

Un radiatore di Lambert si può ‘improvvisare’ stropicciando un foglio di alluminio.



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Il TIPCHECK

La TermografiaL’emissività e

La termocamera permette inoltre di settare il valore di emissività:



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Nel caso in cui l’emissività del corpo non fosse nota, è possibile determinarla:

a. Misurando la temperatura del corpo con un termometro a contatto e poi modificando il valore di emissività della termocamera fino a quando la temperatura rilevata non coincide: avremo in questo modo misurato l’emissività dell’oggetto;

b. Applicando un nastro adesivo avente emissività nota sull’oggetto : impostando tale emissività nella termocamera e misurando in corrispondenza del nastro possiamo conoscere la temperatura dell’oggetto. Possiamo poi misurare la temperatura dell’oggetto modificando l’emissività fino a quando la temperatura non coincide con quella misurata in precedenza: anche in questo modo avremo misurato l’emissiviràdell’oggetto.



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Il TIPCHECK


e = 0,95 e = 0,80



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Il TIPCHECKWe Power Sustainibility


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Come si sviluppa un TIPCHECK

• Fase 11. Acquisizione e preparazione tecnica

-> Definizione degli obiettivi del TIPCHECK assieme al cliente

2. Visita degli impianti-> Farsi un‘idea dello scopo del progetto e preparare l‘offerta

• Fase 23. Esecuzione del TIPCHECK

-> Analisi della coibentazione presente sull‘impianto

-> Misurazione e raccolta delle informazioni necessarie

• Fase 34. Calcolo dei risparmi potenziali

-> Software di calcolo appositamente sviluppato TIPCHECK CALCULATOR

• Fase 45. Redazione del report TIPCHECK

-> Preparazione di un rapporto dettagliato e fatto su misura

6. Presentazione del report TIPCHECK-> Mostrare al cliente i benefici che si ottengono nel migliorare le coibentazioni


Il TIPCHECK

Fase 1: Definizione del lavoroIn questa fase è importante incontrare il Cliente capire:

• Quali sono i suoi obiettivi e le sue aspettative;

• Lo scopo e l’estensione del TIPCHECK;

• Quanti e quali dati (disegni, schemi d’impianto, parametri di processo etc.) è possibile reperire;

• Se esiste già una specifica riguardante le coibentazioni.

È molto importante individuare la persona giusta dell’organizzazione del Cliente con cui parlare, generalmente l’Energy Manager, il quale è sicuramente più sensibile su tali aspetti.

È altrettanto importante, sempre in fase di definizione, visitare gli impianti oggetto dell’Audit, per farsi una prima idea sullo stato delle coibentazioni e sulla mole di lavoro necessaria per eseguite il TIPCHECK.



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Il TIPCHECK

Fase 2: Rilievi in campoBisogna innanzitutto assicurarsi di avere i permessi necessari per accedere agli impianti con la propria attrezzatura (p.e. in presenza di zone ATEX).

È bene preparare prima un elenco degli item oggetto dell’audit e una check-list di tutti i dati da rilevare.

Durante i rilievi termografici è fondamentale:

• Acquisire i termogrammi sempre insieme alle fotografie, per non perdere di vista cosa si è rilevato;

• la ‘ messa a fuoco termica’ degli item rilevati, in quanto è l’unica cosa che non può essere messa a posto in post-processing e non permette di ottenere informazioni valide.

È importante acquisire dal Cliente e dagli operatori di impianto tutte le informazioni utili: temperature di processo, costo dell’energia, ore di funzionamento annuali degli impianti etc.



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Il TIPCHECK

Fase 3: Elaborazione dei datiAcquisiti i dati, è il momento di analizzarli ed elaborarli per valutare il potenziale di risparmio energetico.

È bene fare sempre riferimento alle normative, al fine di ottenere risultati imparziali e verificabili.

In tal senso la EIIF ha deciso di supportare tutti i propri TIPCHECK Engineers dotandoli di uno strumento per l’elaborazione dei dati e la valutazione dei risparmi energetici:

Il TIPCHECK Calculator



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Il TIPCHECK

Fase 4: Presentazione dei risultatiIl report deve essere chiaro, esaustivo, facile da consultare.

È sempre preferibile fissare un incontro con il Cliente per illustrargli personalmente i risultati.



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Case Studies

Impianto ChimicoL’audit è stato svolto all’interno di un stabilimento chimico, su richiesta della Committente che desiderava conoscere lo stato di fatto delle coibentazioni.

Dopo una prima visita degli impianti, si è deciso di concentrare l’analisi su un impianto in particolare, analizzando le coibentazioni di linee, flange, valvole e serbatoi.

Sono stati analizzati in totale 36 item, che hanno evidenziato situazioni con coibentazione danneggiata, poco performante o addirittura assente.



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Case Studies

Impianto Chimico



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Case Studies

Impianto Chimico



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Operating costs [€/kWh] 0,0180

f- Coeff. di variaz. annua prezzo energia 1,1016

Vita prevista (anni) 10

Item coibente ore operativedispersione prima dell'investimento

[W]

dispersione dopo l'investimento [W]

differenza [W]

energia risparmiata

[GJ]

costi di coibentazione

[€]

costi dei ponteggi

[€]

costi per piattaforma

[€]

risparmio annuo [€/anno]

risparmio totale [€/vita utile]

tempo di ritorno (mesi)

spessore esistente

(mm)

spessore economico

(mm)

CO2 risparmiata (t/anno)

4.1 Linea da DS a apparecchio “CB” - CaCl2 Lana R. 8.400 225.769,00 14.435,00 211.334,00 6.390,74 € 17.342,81 € 7.544,43 € 1.000,00 € 31.953,70 € 319.537,01 9,7 0/100 70 358,59

4.2 Linea da “CB” a “DC CO3” Lana R. 8.400 1.964,00 138,00 1.826,00 55,22 € 257,65 € 233,61 € - € 276,09 € 2.760,91 21,4 0 90 3,10

4.3 Riserva “DC CO3” Lana R. 8.400 141.644,00 7.048,00 134.596,00 4.070,18 € 11.607,45 € 5.078,62 € - € 20.350,92 € 203.509,15 9,8 0 70 228,38

4.4 Linea da riserva “DC CO3” a riserva “LEP” Lana R. 8.400 1.547,00 113,00 1.434,00 43,36 € 219,60 € 201,71 € - € 216,82 € 2.168,21 23,3 0 90 2,43

4.5 Riserva “LEP” Lana R. 8.400 147.335,00 7.287,00 140.048,00 4.235,05 € 11.607,45 € 5.078,62 € - € 21.175,26 € 211.752,58 9,5 0 70 237,63

4.6Linea da riserva “LEP” a “RH” (LEP → pompe) Lana R. 8.400 10.128,00 782,00 9.346,00 282,62 € 923,00 € - € - € 1.413,12 € 14.131,15 7,8 0 70 15,86

Linea da riserva “LEP” a “RH” (pompe → RH) Lana R. 8.400 51.449,00 2.234,00 49.215,00 1.488,26 € 2.567,71 € - € - € 7.441,31 € 74.413,08 4,1 80 50 83,51

4.7 Linee presso gli “RH” Lana R. 8.400 163.766,00 4.155,00 159.611,00 4.826,64 € 3.466,17 € 770,73 € - € 24.133,18 € 241.331,83 2,1 0 70 270,83

4.8 Linea da “RH” a “CRG1” Lana R. 8.400 22.196,00 1.852,00 20.344,00 615,20 € 1.646,25 € 454,45 € - € 3.076,01 € 30.760,13 8,2 0 70 34,52

4.9Linea da “RH” a “CRG2” Lana R. 8.400 5.894,00 662,00 5.232,00 158,22 € 514,24 € - € - € 791,08 € 7.910,78 7,8 70 70 8,88

Linea da “RH” a “CRG2” Pyrogel 8.400 8.009,00 1.131,00 6.878,00 207,99 € 1.403,72 € - € - € 1.039,95 € 10.399,54 16,2 10 20 11,67

4.10

Linee da “E3101” a pompe presso “CRG 1 e 2” Lana R. 8.400 79.440,00 2.598,00 76.842,00 2.323,70 € 1.574,62 € 252,49 € - € 11.618,51 € 116.185,10 1,9 90 100 130,39

Linee da “E3101” a pompe presso “CRG 1 e 2” Pyrogel 8.400 3.913,00 293,00 3.620,00 109,47 € 317,45 € 252,49 € - € 547,34 € 5.473,44 12,5 10 20 6,14

Linee da “E3101” a “CRG 1" (pompe → CRG1) Lana R. 8.400 22.445,00 1.278,00 21.167,00 640,09 € 977,19 € 252,49 € - € 3.200,45 € 32.004,50 4,6 0 70 35,92

Linee da “E3101” a “CRG 1" (pompe → CRG2) Lana R. 8.400 22.467,00 1.557,00 20.910,00 632,32 € 1.020,68 € 252,49 € - € 3.161,59 € 31.615,92 4,8 70 100 35,48

4.11 Linea da “CRG1” a “E3101” Pyrogel 8.400 109.089,00 2.822,00 106.267,00 3.213,51 € 3.770,09 € 511,72 € - € 16.067,57 € 160.675,70 3,2 10 20 180,31

4.12 Linea da “CRG2” a “E3101” Lana R. 8.400 10.942,00 442,00 10.500,00 317,52 € 397,59 € - € - € 1.587,60 € 15.876,00 3,0 70 90 17,82

4.13 Linea di ingresso e uscita dell’ “E3101” Lana R. 8.400 29.594,00 1.369,00 28.225,00 853,52 € 550,70 € - € - € 4.267,62 € 42.676,20 1,5 80 110 47,89

4.14 Linea di collegamento tra “E3101” e “E3010 1, 2, 3, 4” Lana R. 8.400 102.456,00 5.026,00 97.430,00 2.946,28 € 2.267,42 € - € - € 14.731,42 € 147.314,16 1,8 150 150 165,32

4.15 Linea di collegamento tra “E3101” e “E3102 - 3, 4” Lana R. 8.400 36.941,00 2.678,00 34.263,00 1.036,11 € 1.905,17 € 450,58 € - € 5.180,57 € 51.805,66 5,5 80 100 58,14

4.16

Linee tra “E3102 - 3, 4” e “DT-BP 1 e 2” (uscita da E3102) Pyrogel 8.400 1.546,00 308,00 1.238,00 37,44 € 311,57 € 44,38 € - € 187,19 € 1.871,86 22,8 10 20 2,10

Linee tra “E3102 - 3, 4” e “DT-BP 1 e 2” (uscita da E3103) Pyrogel 8.400 2.732,00 531,00 2.201,00 66,56 € 542,98 € 44,38 € - € 332,79 € 3.327,91 21,2 20 20 3,73

Linee tra “E3102 - 3, 4” e “DT-BP 1 e 2” (uscita da E3104) Lana R. 8.400 2.842,00 251,00 2.591,00 78,35 € 195,86 € 44,38 € - € 391,76 € 3.917,59 7,4 0 70 4,40

Linee tra “E3102 - 3, 4” e “DT-BP 1 e 2” (collettore) Pyrogel 8.400 12.436,00 1.706,00 10.730,00 324,48 € 2.123,99 € 44,38 € - € 1.622,38 € 16.223,76 16,0 10 20 18,21

Linee tra “E3102 - 3, 4” e “DT-BP 1 e 2” (linee ingresso "DT-BP") Lana R. 8.400 20.660,00 1.834,00 18.826,00 569,30 € 956,11 € 44,38 € - € 2.846,49 € 28.464,91 4,2 0 70 31,94

4.17Linea tra “DT-BP 1 e 2 ” e riserva “DC-DE” (DT → pompe) Lana R. 8.400 2.108,00 223,00 1.885,00 57,00 € 330,58 € 234,11 € - € 285,01 € 2.850,12 23,8 0 70 3,20

Linea tra “DT-BP 1 e 2 ” e riserva “DC-DE” (pompe → "DC-DE") Lana R. 8.400 4.608,00 512,00 4.096,00 123,86 € 399,65 € 234,11 € - € 619,32 € 6.193,15 12,3 0 40 6,95

4.18 Riserva “DC-DE” Lana R. 8.400 41.771,00 1.547,00 40.224,00 1.216,37 € 6.040,43 € 764,77 € - € 6.081,87 € 60.818,69 13,4 0 100 68,25

4.19 Linee da riserva “DC-DE” a riserva “40%” Lana R. 8.400 2.112,00 252,00 1.860,00 56,25 € 447,31 € 795,54 € - € 281,23 € 2.812,32 53,0 0 50 3,16

4.20 Riserva “40%” Lana R. 8.400 42.689,00 1.576,00 41.113,00 1.243,26 € 6.040,43 € 764,77 € - € 6.216,29 € 62.162,86 13,1 0 100 69,76

4.21 Linee da riserva “40%” a “EVCC” Lana R. 8.400 1.726,00 326,00 1.400,00 42,34 € 355,99 € 904,63 € - € 211,68 € 2.116,80 71,5 70 40 2,38

4.22 Linea da “EVCC” a riserva “DC 7” Lana R. 8.400 7.078,00 1.119,00 5.959,00 180,20 € 1.067,97 € 628,76 € - € 901,00 € 9.010,01 22,6 50 40 10,11

4.23

Linea da riserva “DC 7” a “RH 1 e 2” (DC7 → pompe) Lana R. 8.400 980,00 243,00 737,00 22,29 € 193,58 € - € - € 111,43 € 1.114,34 20,8 50 30 1,25

Linea da riserva “DC 7” a “RH 1 e 2” (pompe → RH1) Lana R. 8.400 421,00 121,00 300,00 9,07 € 219,29 € - € - € 45,36 € 453,60 58,0 60 30 0,51

Linea da riserva “DC 7” a “RH 1 e 2” (pompe → RH2) Lana R. 8.400 325,00 78,00 247,00 7,47 € 170,12 € - € - € 37,35 € 373,46 54,7 50 30 0,42

4.24 Linea di alimentazione del seccatoio Lana R. 8.400 51.074,00 1.400,00 49.674,00 1.502,14 € 775,44 € 399,42 € - € 7.510,71 € 75.107,09 1,9 0 110 84,29

1.392.096,00 69.927,00 1.322.169,00 39.982,39 € 84.508,26 € 26.282,40 € 1.000,00 € 199.911,95 € 1.999.119,53 6,71 - - 2.243,46


Case Studies

Impianto ChimicoIl TIPCHECK ha evidenziato i seguenti aspetti:

• Il potenziale di risparmio energetico annuo, per la parte di impianto presa in esame, ammonta a circa 11.100,00 Mwh per ogni anno di funzionamento dell’impianto;

• In termini economici, sulla base dei parametri forniti dal cliente, ciò corrisponde ad un potenziale risparmio annuo pari a circa € 200.000,00;

• Nell’arco della vita utile dell’investimento, pari a 10 anni, il potenziale di risparmio totale è di circa € 2.000.000,00;

• Tale risparmio potenziale si può raggiungere con un investimento che, orientativamente, comporta una spesa una tantum di € 112.000,00;

• Il tempo di ritorno dell’investimento, complessivamente, è di circa 6,7 mesi;

• L’investimento, consentirebbe una riduzione delle emissioni di CO2 di circa 2.240,0 t/anno.



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Raffineria: SerbatoioIn questo caso la Committente aveva la necessità di capire come poter risparmiare vapore, a seguito di un riassetto interno dei reparti produttivi. Tra le varie soluzioni, avevano individuato la possibilità di coibentare i tetti dei serbatoi, i quali, per evitare il fenomeno della corrosione sotto coibente (CUI), non sono normalmente coibentati. Si è quindi preso in esame un serbatoio di olio combustibile avente diametro di circa 49 m e altezza di 13,5 m.

La superficie del tetto è di ca. 1860 mq.

Il prodotto è immesso a ca. 45°C e riscaldato fino a ca. 60°C.



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Raffineria: Serbatoio



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Raffineria: linea vaporeIn questo caso il Cliente ci proponeva un problema di eccessiva caduta di temperatura lungo una linea di vapore surriscaldato, che oltre a creare problemi ai processi e dispendio economico, rappresentava anche un problema in termini di obblighi eccessivi relativamente al meccanismo dei TEE.

La linea da 24’’ è lunga nel complesso 1,2 km e lungo questo tratto il vapore perde ca. 30°C, partendo dalla caldaia ad una temperatura di ca. 420°C.



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Raffineria: linea vapore



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Raffineria: linea vaporeUtilizzando sia la termocamera che la termocoppia a contatto, abbiamo rilevato una temperatura superficiale di circa 39°C, per cui la potenza termica dispersa, alle condizioni ambientali misurate, può essere calcolata è di 945 W/m.

Lo spessore coibente installato è di 200 mm di lana di roccia: se questo fosse efficiente, la potenza termica dispersa dovrebbe essere di circa 363 W/m: questo vuol dire che la coibentazione ha perso circa il 60% della sua efficienza.



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Vi erano inoltre criticità in corrispondenza dei supporti della tubazione..

..e tutte le flange e valvole lungo la linea risultavano essere non coibentate.


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In questo caso il

costo

dell’investimento

sarebbe di circa

590.000,00 €, con

un pay-back time

di 29 mesi.

Inoltre il DT si

ridurrebbe di circa

20°C.


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In questo caso il

costo

dell’investimento

sarebbe di circa

185.000,00 €, con

un pay-back time

di 19 mesi.

Inoltre il DT si

ridurrebbe di circa

10°C.


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In questo caso il

costo

dell’investimento

sarebbe di circa

525.000,00 €, con

un pay-back time

di 33 mesi.

Inoltre il DT si

ridurrebbe di circa

15°C.


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Raffineria: scambiatoreIn questo caso il cliente chiedeva la valutazione del risparmio energetico potenziale a seguito della coibentazione di flange, valvole e apparecchiature che per ragioni storiche di manutenzione risultavano non coibentate.

Si riportano di seguito i risultati relativi ad un solo scambiatore, al fine di mettere in evidenza l’enorme potenziale di risparmio che può derivare dalla coibentazione sistematica di tali componenti.



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Raffineria: scambiatoreLo scambiatore ha una temperatura di ca. 230°C



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Raffineria: scambiatore



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Domande o curiosità?




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Grazie per l’attenzione!

Ing. Zaccaria Leonardo

TIPCHECK Engineer no. 04-201411-03


le coibentazioni industriali: uno strumento per il risparmio …07_12_2017... · 2017. 12. 8. ·...

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