Design and definition of HTHP to be integrate in an automotive paint shop

The present thesis work aims to evaluate the possibility of supplying the ovens in an automobile body painting facility with high – temperature heat pumps, both from a technical and an economic standpoint. Starting from an existing project where the ovens are currently powered by natural gas burners, we intend to analyse the plant with the goal of reducing the use of fossil fuel for heat production, replacing them with heat pumps where possible. To achieve this objective, it was necessary to contact various high – temperature heat pump suppliers to assess the technical feasibility of different configurations within the examined facility, taking into consideration any construction requirements or constraints. The economic analysis compares the current solution, considered as the baseline case, and the future solution that involves the use of the high temperature heat pumps. The latter aligns perfectly with Geico Spa’s vision for 2030, aiming to create a sustainable painting facility with a circular approach characterized by energy self – sufficient and the reduction of CO2 emissions. Furthermore, the adoption of heat pumps for industrial plants aligns with European directives, as the presence of the Emission Trading System implies that reducing CO2 emissions can lead to the opportunity to purchase fewer emission allowances or even sell excess ones. This results in a lower total cost for each ton of avoided CO2 emissions.

Il presente lavoro di tesi ha l'obiettivo di valutare la possibilità di alimentare i forni presenti in un impianto di verniciatura per scocche di automobili con pompe di calore ad alta temperatura, sia dal punto di vista tecnico che da quello economico. Partendo da un progetto esistente in cui i forni sono alimentati da un sistema di bruciatori a gas naturale ci proponiamo di analizzare l'impianto con l'obiettivo di ridurre l'uso di combustibili fossili per la produzione di potenza termica, sostituendoli, ove possibile, con pompe di calore. Per raggiungere questo obiettivo, è stato necessario contattare diversi fornitori di pompe di calore ad alta temperatura al fine di valutare la fattibilità tecnica di diverse configurazioni realizzabili nell'impianto in esame, considerando eventuali richieste o vincoli costruttivi. L'analisi economica condotta consiste in un confronto tra la soluzione attuale, considerata come il caso base, e la soluzione futura che prevede l'impiego delle pompe di calore ad alta temperatura. Quest'ultima si inserisce perfettamente nella visione di Geico Spa per il 2030, che mira a realizzare un impianto di verniciatura sostenibile con un approccio circolare, caratterizzato dall'autosufficienza energetica e dalla riduzione di emissioni di CO2. Inoltre, l'adozione di pompe di calore per impianti industriali è in linea con le direttive europee, in quanto la presenza dell'Emission Trading System implica che la riduzione delle emissioni di CO2 comporti la possibilità di acquistare meno quote di emissione, o addirittura di vendere quelle in eccesso. Ciò si traduce in un costo totale inferiore per ciascuna tonnellata di CO2 evitata.