Analisi dei consumi energetici di grandi supermercati e sviluppo di un avanzato impianto energetico

Italy is promoting energy efficiency measures to increasingly reduce its consumption. The first part of this thesis examines energy audits of eight supermarkets within the large-scale retail sector. In these audits, the systems found to consume the most energy are lighting, refrigeration and air conditioning. After completing the energy analysis, efficiency measures are proposed: if all these measures are carried out, an energy saving of over 4.000 MWh/year can be achieved, which corresponds to 635.000 €/year in economic terms. Moreover, the analysis of the energy performance indices shows that the average is 625 kWh/m2, a value that can be reduced below 450 kWh/m2, if all the proposed measures are followed. The second part of the thesis focuses on two efficiency measures. The first efficiency measure analyzed is the recovery of condensation heat in the refrigeration cycle to produce hot water and heat other environments. Two different strategies are considered: the first one maintains a low condensing temperature and heats up the water (at desired temperature) by means of an additional heat pump; the second one exploits an higher condensing temperature and sends water directly to the heating batteries without the need of an additional heat pump. The first solution allows to save 27,366 m3/year of natural gas and 7,169 kWh/year of electricity, but 59,559 kWh/year are consumed by the additional heat pump. Savings of over 6,000 €/year can be achieved. On the contrary the second strategy is not convenient, as cash flows are negative. The second efficiency measure aims to optimize the performance of the existing refrigeration cycle by installing a trigeneration system, thus to sub-cool the refrigerant leaving the condenser. The achievable savings are around 4.200 €/year. These savings are low and therefore the return time is too high.

L’Italia sta promuovendo interventi di efficientamento energetico per ridurre sempre più i propri consumi. Nella prima parte di questo lavoro, sono presentate le diagnosi energetiche effettuate presso otto centri commerciali appartenenti al settore della Grande Distribuzione Organizzata. Grazie a queste diagnosi è stato possibile individuare gli impianti a maggior consumo di energia elettrica, che nel caso degli ipermercati risultano essere l’impianto di illuminazione, della refrigerazione alimentare e della climatizzazione. Quindi sono stati proposti alcuni interventi di efficientamento: se fossero eseguiti tutti questi interventi, si potrebbe ottenere un risparmio energetico di oltre 4.000 MWh/anno, che in termini economici corrisponde ad un risparmio di circa 635.000 €/anno. Oltretutto, dall’analisi degli indici di prestazione energetica risulta che la media è 625 kWh/m2, valore che potrebbe essere portato al di sotto di 450 kWh/m2 se si seguissero tutti gli interventi proposti. Nella seconda parte di questo lavoro, sono stati analizzati due interventi di efficientamento. La prima proposta consiste nel recupero del calore di condensazione del ciclo frigorifero per ottenere acqua calda da utilizzare per il riscaldamento degli ambienti. Sono state analizzate due diverse strategie: la prima consiste nel mantenere una bassa temperatura di condensazione e riscaldare l’acqua per il riscaldamento attraverso una pompa di calore; la seconda prevede una temperatura di condensazione più elevata, di modo tale da inviare l’acqua di-rettamente alle batterie di riscalda¬mento senza dover utilizzare una pompa di calore aggiuntiva. La prima soluzione permette di risparmiare 27.366 m3/anno di gas naturale e 7.169 kWh/anno di energia elettrica, a fronte di un consumo di 59.559 kWh/anno per la pompa di calore aggiuntiva. Si ricava quindi un risparmio di oltre 6.000 €/anno. La seconda strategia, invece, non risulta conveniente, in quanto i flussi di cassa sono negativi. La seconda proposta di intervento prevede l’aggiunta di un gruppo di trigenerazione per effettuare il sottoraffreddamento del refrigerante in uscita dal condensatore, con l’obiettivo di ottimizzare le prestazioni del ciclo frigorifero esistente. I risparmi conseguibili sono di circa 4.200 €/anno. Tali risparmi sono molto bassi e dunque si otterrebbe un tempo di ritorno troppo elevato.