STUDIO DEL CASO

Campo di lavoro di soli 80 metri per grandi progetti

 

PROGETTO:

Centro energetico di Gateshead

POSIZIONE:

Gateshead, Inghilterra

COMPLETAMENTO:

2018

APPLICAZIONE:

Teleriscaldamento

PRODOTTO:

aquatherm blue pipe ti


LA SFIDA:

La rete di teleriscaldamento esistente dovrebbe essere ampliata – con il minor impatto possibile sui residenti locali e sulle imprese residenti.

LA SOLUZIONE:

I sistemi di tubature di aquatherm sono stati posati in trincee di soli 80 metri come passo di lavoro. Questo è stato un notevole sollievo per i residenti e le imprese, poiché le chiusure delle strade e le deviazioni sono state ridotte, minimizzando il rischio di congestione. Sono state necessarie meno attrezzature di protezione della trincea per proteggere la trincea più piccola, con conseguente riduzione dei costi.

Restrizioni e costi ridotti al minimo grazie al sistema di tubazioni di aquatherm

Gateshead è una città del nord-est dell’Inghilterra con una popolazione di circa 202.419 abitanti. È nota per la sua architettura, tra cui il Sage Gateshead, l’Angel of the North e il Baltic Centre for Contemporary Art. Nel 2017, uno schema energetico innovativo è stato presentato da Jesse Norman, ministro britannico dell’industria e dell’energia, che mira a ridurre le bollette energetiche e le emissioni di carbonio per le case e le imprese di Gateshead.

Il nuovo centro energetico genera sia calore che elettricità per la vendita diretta ai clienti attraverso una nuova rete sotterranea di tre chilometri di tubi di riscaldamento e cavi elettrici ad alta tensione. A differenza delle centrali elettriche convenzionali, la centrale di teleriscaldamento di Gateshead è in grado di catturare fino all’85% del calore di scarto generato durante la produzione di energia e di incanalarlo direttamente negli edifici pubblici, nelle imprese e nelle abitazioni private. Il centro energetico utilizza due impianti di cogenerazione a gas da 2 MW per generare abbastanza elettricità per 5000 case, recuperando il calore residuo dai motori per fornire acqua calda per il riscaldamento. Nelle centrali elettriche convenzionali, questo calore di scarto si perde nell’atmosfera.

La rete di teleriscaldamento di Gateshead non è solo innovativa, ma ha anche fornito molti dati comparativi, dato che per il sistema originale sono state scelte tubature in acciaio, mentre l’ampliamento è stato installato con il sistema di tubature termicamente isolate aquatherm blue pipe ti. L’area di lavoro per le tubature in acciaio era fino a 250 metri per sezione di costruzione. Questo ha aumentato i costi e ha creato un grande rischio per la sicurezza. C’è stato anche un enorme impatto sul trasporto pubblico e sulla mobilità dei residenti e delle imprese. La trincea per le tubature doveva essere profonda più di 1,2 metri, il che ha creato un ambiente di lavoro difficile e ha richiesto un’ulteriore messa in sicurezza della trincea. Con circa due ore di tempo di saldatura per un giunto di 200 mm di diametro, il lungo processo di giunzione del tubo d’acciaio era uno svantaggio perché la trincea doveva rimanere aperta più a lungo. Una grande sfida che gli studi di ingegneria dovevano affrontare era la mancanza di saldatori addestrati. Anche la lunga pulizia chimica e il lavaggio delle tubature in acciaio hanno richiesto circa due mesi.

Risparmio di manodopera

I tubi di aquatherm sono stati posati dagli appaltatori in un’area di lavoro di soli 80 metri, il che ha reso la vita molto più facile ai residenti e alle imprese. Le chiusure stradali e le deviazioni sono state ridotte, minimizzando il rischio di congestione. Sono state necessarie meno attrezzature per proteggere la trincea, con conseguente riduzione dei costi.

Il processo di saldatura di testa per i tubi aquatherm è molto più veloce della saldatura dei tubi in acciaio. Un raccordo DN 200 su un tubo aquatherm in polipropilene (PP-R), materiale resistente alla corrosione, richiede circa 8 minuti per il riscaldamento e 43 minuti per la fusione e il raffreddamento. Si tratta di 51 minuti per collegare 2 lunghezze di tubo DN200 a 23,2 metri. Questo ha fatto risparmiare molta manodopera durante l’installazione, il che ha contribuito a rendere l’intero progetto più redditizio. Grazie al peso ridotto del polipropilene plastico, il trasporto dei tubi aquatherm è più facile rispetto ai tubi in acciaio, e anche la manipolazione manuale riesce senza problemi. L’azienda di installazione ha anche risparmiato sulla manodopera utilizzando gruppi di lavoro più piccoli.

1 metro di tubo d’acciaio DN200 = 42,5 kg
1 metro di tubo DN200 aquatherm = 16,5 kg

Anche la disponibilità di raccordi aquatherm ha giocato un ruolo importante nel sostenere la velocità di installazione, poiché le sezioni in acciaio che sono normalmente fabbricate in loco potevano essere prefabbricate con aquatherm. Questo vantaggio ha permesso una risposta più rapida alle deviazioni dai piani quando linee inaspettate si trovavano nel percorso previsto. La flessibilità e il peso del sistema hanno anche facilitato l’installatore nel bypassare i tubi esistenti.

L’acciaio richiede curve e tubi supplementari per assorbire le espansioni causate dai cambiamenti di temperatura nel sistema. Grazie all’installazione interrata dei tubi aquatherm ti, non sono necessarie curve di espansione nel terreno, poiché il tubo incorporato assorbe le forze di espansione nella parete del tubo. Questo porta anche a un’enorme riduzione dei costi, poiché sono necessari meno materiali, meno manodopera e meno lavori di ingegneria civile.

Risparmio sui costi di circa 460 euro al metro

A causa della rugosità del tubo d’acciaio e dei depositi all’interno, il pompaggio di un sistema d’acciaio richiede più potenza di un sistema PP-R. Più il sistema diventa vecchio, maggiori sono i depositi e le rugosità, il che aumenta ulteriormente i costi. Rispetto all’acciaio, per esempio, un tubo aquatherm resistente alla corrosione può raggiungere un risparmio del 15% nei costi energetici. L’efficienza termica del tubo in polipropilene è anche molto superiore a quella del tubo in acciaio.

aquatherm = 0,15 W/mk
Acciaio = 54 W/mk

L’estensione di 1,3 chilometri del teleriscaldamento di Gateshead è stato un grande successo. L’impianto è entrato in funzione a pieno regime nel 2018, con un flusso di 81 °C in inverno e circa 5 °C in meno in estate. Usando le tubazioni aquatherm invece di quelle in acciaio, il Consiglio di Gateshead ha ottenuto un risparmio stimato di circa 460 euro al metro. Questo valore si basa esclusivamente sui costi di costruzione e installazione dei tubi aquatherm rispetto ai tubi in acciaio e non include i risparmi sui costi che derivano dalla messa in funzione del sistema. I principali costi associati a una rete di teleriscaldamento sono i costi di capitale e di funzionamento.

L’idraulico Balfour Beatty spiega:

“L’innovazione è la chiave per portare soluzioni convenienti a mercati nuovi e in crescita. L’espansione della rete di teleriscaldamento a Gateshead utilizzando nuovi tubi in PP-R e con un diametro maggiore di quello precedentemente utilizzato nel Regno Unito è stata una grande opportunità per costruire sulla nostra cultura dell’innovazione. L’uso dei sistemi di tubi aquatherm elimina la necessità di anelli di espansione, poiché il tubo è autocompensante. Questo riduce significativamente i tempi di completamento, minimizza la necessità di un’ampia gestione del traffico e migliora l’esperienza del cliente durante l’installazione”.

Contatti: aquatherm srl | via Curzio Malaparte 10| 50013 Campi Bisenzio (FI) | Tel: +439 055 0543600 | info@aquatherm.eu

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