Diagnosi energetica di uno stabilimento industriale

This thesis describes the production of a final proposal for improving energy efficiency in the manufacturing plant of Owens Corning in Besana Brianza, which produces fiberglass . First, we proceeded to the analysis of the energy consumption of the plant; at this stage we analyzed the information provided by the control systems of the company, this data were then processed to get all the measurements needed for the M & V (Measure and Verification) plan. In this phase, during the measurements, a high temperature energy source was found that was not exploited but dispersed into the atmosphere. This source consists of thermal energy in the flue gas which is produced by combustion of natural gas in the glass melting furnace, this fumes were available at a temperature of 700 ° C and were dispersed into atmosphere. The second phase consisted in the drafting of three possible technical solutions to exploit the thermal energy recoverable in order to obtain a useful effect and thus saving energy and money. For each solution a model for the calculation of energy savings, money savings and investment costs was produced. Following are the technologies used in the various solutions: Solution 1: heat exchanger for heat recovery from the flue gas, CHP(Combined Heat and Power), multi-stage Organic Rankine Cycle (ORC), absorption chiller. Solution 2: heat exchanger for heat recovery from the flue gas heat exchangers for recovery as well as additional secondary fireplaces, multi stage ORC. Solution 3: heat exchanger for heat recovery from the flue gas, multi-stage ORC, absorption chiller. All the proposed solutions are highly cost-effective in terms of energy and cost with low payback period, around three years. It was then described the model of ESPC (Energy Saving Performance Contracting) briefly describing the way in which the ESCO (Energy Service Company) interacts with the client to ensure the savings.

Questa tesi descrive la produzione di una proposta finale di miglioramento dell’efficienza energetica per lo stabilimento di produzione di fibra di vetro Owens Corning di Besana Brianza. Per prima cosa si è proceduto all’analisi dei consumi dello stabilimento, in questa fase si sono analizzate le informazioni fornite dai sistemi di controllo dell’azienda, queste informazioni sono poi state razionalizzate per ottenere tutte le misure stabilite nell’M&V (Measure and Verification) plan. In questa fase di analisi dei consumi durante la campagna misure si è evidenziato una fonte energetica ad alta temperatura che non veniva sfruttata ma dispersa in atmosfera. Questa fonte di energia termica consiste nei gas combusti prodotti nel forno di fusione del vetro, disponibili alla temperatura di 700°C che venivano dispersi in atmosfera. Si è quindi passati alla stesura di tre possibili interventi tecnici che per sfruttare l’energia termica recuperabile per ottenerne un effetto utile e quindi un risparmio energetico ed economico. Per ogni soluzione si è prodotto un modello per il calcolo dei risparmi energetici ed economici e dei costi di investimento. Si riportano le tecnologie previste dalle varie soluzioni Soluzione 1: scambiatore di calore per recupero dell’energia termica dai fumi, cogeneratori, Organic Rankine Cycle (ORC) multistadio, refrigeratore ad assorbimento. Soluzione 2: scambiatore di calore per recupero dell’energia termica dai fumi scambiatori per recupero aggiuntivo anche da camini secondari, ORC multistadio. Soluzione 3: scambiatore di calore per recupero dell’energia termica dai fumi, ORC multistadio, refrigeratore ad assorbimento. Tutte le soluzioni proposte sono altamente convenienti dal punto di vista energetico ed economico, con bassi tempi di ritorno dell’investimento, dell’ordine dei tre anni. Si è poi descritta la formula dell’ESPC (Energy Saving Performance Contracting) descrivendo brevemente le modalità con cui la ESCO (Energy Service Company) interagisce con il cliente per garantire il risparmio.