RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA IMPIANTI CON LA COGENERAZIONE

Riqualificazione energetica impianti con la cogenerazione

RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA IMPIANTI TERMICI IN ASSETTO DI COGENERAZIONE PER L’ISTITUTO SALESIANO IN MILANO

Mascherpa Tecnologie Gestionali

Istituto Salesiano, via Copernico, Milano

Ing. Nicola Stefani

Riqualificazione Energetica degli Impianti

Mascherpa Tecnologie Gestionali ha realizzato un intervento di Riqualificazione energetica impianti con la cogenerazione presso l’Istituto Salesiano di Milano.

Attraverso l’impianto di Cogenerazione è stata soddisfatta la richiesta della committenza di razionalizzare la produzione e l’utilizzo di energia termica per il servizio di riscaldamento e produzione acqua calda sanitaria, finalizzata al risparmio energetico e alla riduzione dei costi di gestione.

Essendo un intervento molto complesso, è stato eseguito in due distinte fasi realizzative. La prima è stata fatta nell’estate 2014 con la riqualificazione energetica dell’intero comparto termico Don Bosco e Sant’Ambrogio, la seconda fase, estate 2015, è stato installato il gruppo di cogenerazione nella centrale termica Don Bosco.

DESCRIZIONE DEL COMPLESSO

L’Istituto Salesiano di Via Copernico è composto da due centri principali: il Centro Sant’Ambrogio e il Centro Don Bosco. Allo stato della proposta di riqualificazione energetica erano presenti due distinte centrali termiche di produzione e due reti di distribuzione del calore tra loro separate.
Di seguito si riporta uno schema di principio del vecchio sistema energetico dell’Istituto, in cui si evidenziano i punti consegna e di misura dei vettori energetici, le centrali di produzione termica e gli usi di energia termica ed elettrica, già unificato sotto un unico punto di consegna di energia elettrica in media tensione, con cabina di trasformazione MT/BT.

Stato di fatto: schema a blocchi di principio
Collettori di distribuzioneAlla base della proposta di riqualificazione vi è lo studio di fattibilità che parte dall’analisi dei consumi storici di gas metano (stagione termica 2010/11 – 2011/12 – 2012/13) e di energia elettrica (anno 2010 – 2011 – 2012) dell’intero Istituto Salesiano, per ricostruire la domanda di progetto di energia termica per gli usi di riscaldamento e produzione di acqua calda sanitaria e di energia elettrica.

L’andamento dei consumi storici dei vettori energetici è stato ritenuto adatto per l’installazione di un sistema di cogenerazione con motore endotermico alimentato a gas metano, in grado di produrre energia elettrica per gli usi dell’Istituto, recuperando energia termica per il servizio di riscaldamento e produzione ACS.

PROPOSTA DI RIQUALIFICAZIONE DELL’INTERO COMPARTO TERMICO IN ASSETTO COGENERATIVO

Sottocentrale di distribuzione zona Tonale CopernicoPer ottenere dall’impianto di cogenerazione il massimo beneficio in termini di risparmio energetico e di ritorno economico dell’investimento è necessario avere una richiesta di energia termica quanto più possibile uniforme e che non scenda sotto certe soglie.

La soluzione prevede di centralizzare la produzione di energia termica nella C.T. “Don Bosco” e di realizzare una rete di teleriscaldamento che consenta il collegamento dei due comparti e delle sottocentrali termiche associate. La rete è stata opportunamente dimensionata per contenere le perdite di carico, a favore di un risparmio nei consumi elettrici delle pompe di circolazione.

Per ridurre le dispersioni di calore si è scelto l’impiego di tubazioni in acciaio di tipo preisolato. Il progetto prevede inoltre la dismissione della centrale termica a servizio della parrocchia Sant’Agostino, che verrà alimentata dalla nuova rete di teleriscaldamento.
Partendo dalle curve dei carichi termici ed elettrici è stata eseguita la verifica di fattibilità tecnico- economica per l’inserimento di un gruppo di cogenerazione ad alto rendimento. Il risultato delle simulazioni ha portato alla scelta di un gruppo di cogenerazione di potenza elettrica nominale di 120 kW, da installare nella centrale termica “Don Bosco”, adeguando il locale secondo quanto prescritto dalla vigente normativa di prevenzione incendi.
La proposta si completa con la riqualificazione tecnologica della centrale termica ubicata al piano di copertura dell’Istituto Sant’Ambrogio, che prevede lo smantellamento degli esistenti generatori di calore, in esercizio da oltre venti anni ed il completo rifacimento dei collettori di distribuzione. Si prevede l’inserimento di un nuovo generatore di calore a condensazione di potenza termica pari a 115 kW, utilizzato per la produzione di A.C.S. nella stagione estiva e per il riscaldamento della Cappella e degli alloggi Salesiani nelle mezze stagioni.
Il sistema di produzione e di distribuzione acqua calda sanitaria per l’intero Istituto Salesiano è rimasto separato in due zone, prevedendone la riqualificazione dei sistemi di produzione.

Il progetto di riqualificazione si completa con una serie di interventi nelle sottocentrali di distribuzione, mirati al controllo e alla regolazione indipendente di ogni singola zona termica per l’ottimizzazione dei tempi di riscaldamento e del confort ambientale.

Ciò è stato reso possibile dall’implementazione di un sistema elettronico, per la regolazione automatica di processo e la telegestione dell’intero comparto termico. Il sistema di supervisione consente di ottimizzare il funzionamento degli impianti finalizzato al maggior confort occupazionale e al risparmio energetico.
Di seguito si riporta lo schema di principio di progetto del sistema energetico dell’Istituto Salesiano di Via Copernico, in cui si evidenziano i punti consegna e di misura dei vettori energetici, le centrali di produzione e gli usi di energia termica ed elettrica.

Stato di progetto: schema a blocchi di principio

COSTI ENERGETICI: CONSUMI E STORICI E RISPARMIO ATTESO

Dalle simulazioni effettuate con specifico software risulta un risparmio economico conseguibile con il funzionamento in cogenerazione e con gli interventi di riqualificazione dell’intero sistema termico di riscaldamento, pari a circa il 25% del costo energetico storico

Il risparmio effettivo conseguito nella stagione termica 2016/17, ragguagliato ai gradi giorno di progetto, conferma la stima di risparmio atteso.

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