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Con la Co/Trigenerazione -40% sui consumi per gli Ospedali

[fa icon="calendar"] 11/05/18 11.00 / da Marco Rossi

Marco Rossi

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L’ospedale è un sistema energetico complesso e particolarmente esigente, che richiede impianti efficienti, accessibili, facili da manutenere e che possano garantire continuità di servizio per tutto l’anno, 7 giorni su 7, 24/24 ore. Bisogna considerare infatti che le aziende ospedaliere sono tra le poche applicazioni energy-intensive realmente operative continuativamente per tutto l’anno.

Molte strutture sanitarie hanno quindi deciso di riqualificare i propri impianti anche con l’ausilio di Co/Trigeneratori, dei sistemi di generazione capaci di sfruttare a pieno il potere calorifico dei combustibili per convertirlo in energia elettrica, energia termica e nel caso della Trigenerazione anche in energia frigorifera.

Queste soluzioni possono portare a notevoli risparmi di energia primaria congiuntamente a benefici non indifferenti nei conti economici dell’Azienda-Ospedale, andando ad abbattere notevolmente una voce di costo molto importante: quella dell’approvvigionamento energetico.

L’80% dell’energia consumata negli ospedali è legata alla climatizzazione e all’illuminazione degli ambienti. Voci che vanno a pesare in maniera importante sui bilanci di spesa, cosa che rende le strutture sanitarie assimilabili a delle vere e proprie imprese energivore.

Per soddisfare questi bisogni e, allo stesso tempo, risparmiare sui costi per l’energia, molte aziende del settore sanitario si sono attrezzate con impianti di Co/Trigenerazione.

Un cogeneratore è in grado di produrre simultaneamente ed in maniera combinata energia elettrica ed energia termica, sotto forma di acqua calda, acqua surriscaldata e/o vapore, da un’unica fonte di energia primaria (il gas naturale).

Oltre all’energia termica, utilizzata per il riscaldamento e per produrre acqua calda sanitaria, e all’energia elettrica necessaria per far funzionare la struttura, gli ospedali necessitano anche di energia frigorifera per il condizionamento estivo. Per sopperire a questi fabbisogni (spesso simultanei) una validissima soluzione è rappresentata dall’installazione di impianti di trigenerazione.

Oltre la cogenerazione: sistemi di trigenerazione per le strutture sanitarie

Un impianto di trigenerazione  si ottiene abbinando un cogeneratore a particolari dispositivi in grado di convertire energia sotto forma di acqua calda in energia frigorifera (acqua fredda), tali dispositivi sono detti assorbitori.

Prima di intraprendere azioni di efficientamento energetico, gli ospedali (e qualsiasi altro tipo di attività o industria) devono procedere con una attenta analisi dei consumi, per individuare gli interventi capaci di ripagarsi con il risparmio generato all’interno di un orizzonte temporale limitato.

Per questo l’installazione di un impianto di co-trigenerazione deve essere sempre preceduta da un’analisi della fattibilità tecnico-economica dell’intervento, che riveli l’effettivo fabbisogno contemporaneo di più vettori energetici e la convenienza di utilizzare il gas come fonte di energia primaria.

È quello che ha fatto anche il Policlinico Sant’Orsola di Bologna che, per incrementare l’efficienza energetica della propria struttura, ha dato il via a un progetto di rinnovamento della dotazione impiantistica culminato con la realizzazione di un impianto di trigenerazione.

Caso di studio: Ospedale Sant’Orsola di Bologna

Il policlinico Sant’Orsola di Bologna ha una storia molto antica, che risale alla fine del ‘500.

La conformazione attuale venne sancita solo nel 1978, quando il vicino ospedale Malpighi venne annesso al Sant’Orsola, portando l’ampiezza della struttura a superare i 223.000 m2, frequentati ogni giorno da 20.000 persone tra pazienti, visitatori, personale, studenti e ricercatori. 

Situazione pre-intervento:

Prima dell’inizio dei lavori di riqualificazione energetica, l’assetto delle infrastrutture termomeccaniche dei due edifici era il seguente:

  • Centrale termica Policlinico Sant’Orsola: 4 generatori (di cui 1 di scorta) con potenza di 11 MW ciascuno
  • Centrale termica Ospedale Malpighi: 4 generatori (di cui 1 di scorta), 2 con potenza di 2,3 MW e 2 con potenza di 5,3 MW

Entrambe le centrali producevano acqua surriscaldata e vapore, per il riscaldamento e le utenze tecnologiche, con distribuzione a temperature molto elevate. A causa di impianti obsoleti e delle caratteristiche della rete di distribuzione, il rendimento dei sistemi era molto basso, addirittura inferiore al 60%.

La produzione di fluidi refrigerati era affidata a diverse centrali frigorifere, ciascuna al servizio di diversi padiglioni. Tuttavia in molti casi gli split non erano in grado di assicurare il giusto comfort a chi risiedeva nei locali e ciò limitava fortemente il benessere durante il periodo estivo.

Obiettivi:

  • Riqualificare le centrali termiche, energivore e obsolete, con nuovi impianti tecnologici ad alta efficienza
  • Ridurre i consumi energetici
  • Limitare l’inquinamento atmosferico
  • Semplificare i processi di manutenzione degli impianti, assicurando continuità nella fornitura dell’energia

Interventi realizzati:

“Si è trattato di un progetto molto complesso, molto articolato, che ha toccato la quasi totalità dell’impiantistica del policlinico. Basta solo pensare che abbiamo realizzato centrali a vapore, ad acqua calda, di cogenerazione, frigorifere e di trattamento acqua, reti acqua calda, vapore, idriche e reti antincendio, pozzi per l’estrazione dell’acqua, cabine elettriche, reti di media e bassa tensione, impianti di supervisione, ecc.”

Questo il commento dell’ing. Paolo Genta di CAIREpro, progettista responsabile e direttore dei lavori.

La parte più impegnativa del progetto edilizio è stata la costruzione della centrale termica sotterranea, nella quale trovano posto 4 caldaie a condensazione Viessmann da 12 MW a tre giri di fumo ad alta efficienza, che producono acqua a 95°C.

Altrettanto delicata è stata la realizzazione dell’impianto di trigenerazione, composto da 2 cogeneratori alimentati a gas naturale che producono acqua calda ed energia elettrica. La stessa acqua calda, oltre a servire l’impianto di climatizzazione invernale e le utenze tecnologiche, alimenta 2 gruppi ad assorbimento monostadio capaci di generare energia frigorifera per il condizionamento estivo.

Grazie al corretto dimensionamento del trigeneratore questo copre, da solo, gran parte del fabbisogno energetico dell’intero ospedale, assicurando un risparmio considerevole sui consumi di energia e limitando notevolmente le emissioni inquinanti.

Risultati ottenuti:

Grazie alla trigenerazione, abbinata agli altri interventi di riqualificazione eseguiti gli impianti, è stato possibile conseguire ottimi risultati in termini di efficienza energetica: -27% sui consumi di energia primaria e -22,2% di emissioni in atmosfera.

tabella_consumi

Un’operazione di questo tipo ha dei costi elevati; nel caso del Sant’Orsola parliamo di circa 41 milioni di euro complessivi. Le spese sono però in parte state coperte da un finanziamento ventennale del valore di 32 milioni di euro, erogato dal Fondo Europeo per l’Efficienza Energetica.

Lo strumento del Project Financing è solo una delle possibilità messe a disposizione dallo Stato per favorire l’efficientamento energetico delle imprese.

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Categorie: Trigenerazione, Cogeneratori

Marco Rossi

Scritto da Marco Rossi

Ingegnere, EGE, CMVP® da 15 anni studia e propone soluzioni atte al raggiungimento di un efficientamento energetico diffuso. In Etanomics Italia negli ultimi tre anni si è occupato in prima persona e come supervisore di circa 100 diagnosi energetiche ai sensi del DL 102/2014, ISO 50001, elettrificazione della mobilità e flexibility audit.