Studio di fattibilità per la climatizzazione di una struttura alberghiera mediante sistema di trigenerazione

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1 Studio di fattibilità per la climatizzazione di una struttura alberghiera mediante sistema di trigenerazione Il presente studio si propone di analizzare i vantaggi derivanti dall'utilizzo di un sistema di trigenerazione (produzione combinata di energia elettrica, caldo per riscaldamento invernale e fresco per climatizzazione estiva) come generatore per gli impianti di climatizzazione di un hotel che disponga di servizi specifici. A tal fine è stata presa in esame una struttura ricettiva fittizia, ubicata genericamente in Puglia, costituita come segue n. 2 piani fuori terra, con altezza di interpiano pari a 3 m Una Hall, una sala ristorante e altri spazi comuni generici (corridoi, bagni etc.) 80 Camere doppie Una piccola piscina coperta riscaldata di superficie 35 m 2 SPA e centro benessere con sauna, massaggi, fanghi ed altri trattamenti Murature esterne isolate Infissi a taglio termico Naturalmente si tratta di un esempio puramente indicativo, ma considerazioni simili possono essere applicate, con gli opportuni adattamenti, anche a edifici di tipologia e forma differenti. L'albergo in esame avrà un carico termico complessivo contemporaneo per la climatizzazione invernale pari a circa 100 kw. La climatizzazione estiva, invece, richiede una potenza frigorifera complessiva contemporanea di circa 230 kw. A questi fabbisogni c'è da aggiungere la richiesta di calore per la produzione di acqua calda sanitaria, che consuma in media kwh di energia termica ogni anno. Infine sono da valutare i carichi termici della Piscina e della SPA, che assorbono all'incirca altri 100 kw termici, con un utilizzo intermittente. Si possono stimare ulteriori kwh annui di energia termica. Se si decide di installare un impianto di climatizzazione invernale ed estiva centralizzato per l'intero edificio è possibile utilizzare dei generatori unici che permettano di produrre acqua calda (per il riscaldamento, per gli usi igienico-sanitari e per la piscina) e acqua fredda, durante l'estate, per il condizionamento.

2 Giova dire, prima di tutto, che l'energia più economica è quella che non viene consumata. Per questo motivo il compito principale che si propone la Resolvo, nell'affrontare il caso di una struttura ricettiva di questo genere, è quello di razionalizzare i consumi, migliorare la gestione degli impianti, ridurre gli sprechi. In due parole si può dire che il primo approccio è quello di un "Energy management". Questo tipo di gestione porta ad un immediato beneficio in termini di consumi e, quindi, di costi, spesso a fronte di spese minime o, addirittura, nulle. Vi sono, tuttavia, dei consumi che non possono essere ridotti né eliminati, neanche con un'attenta gestione della struttura. E' infatti di fondamentale importanza garantire il comfort e la totalità dei servizi per i clienti, in qualsiasi momento della giornata e dell'anno. Questo, naturalmente, comporta un funzionamento continuo di molte apparecchiature (caldaie, pompe, refrigeratori, centrali di trattamento aria) che assorbono comunque molta energia. A valle dell'intervento di razionalizzazione e riduzione energetica, dunque, permarranno comunque dei considerevoli consumi di gas ed elettricità che sono quelli strettamente necessari (al netto di tutti gli sprechi) per assicurare il funzionamento ottimale della struttura. I grafici che seguono rappresentano l'energia utilizzata per il caso in esame (Dove Eel sta per Energia elettrica, Eth per energia termica e Efr per energia frigorifera)

3 In queste ipotesi si può pensare all'utilizzo di un gruppo di trigenerazione, che produca contemporaneamente energia elettrica ed energia termica o frigorifera, a seconda della stagione e, quindi, delle necessità. Il gruppo che verrà previsto in questo studio sarà composto dai seguenti componenti principali: Motore alternativo a combustione interna alimentato a gas metano Alternatore per la produzione di energia elettrica

4 Sistema di recupero del calore di raffreddamento del motore per utilizzo nel'impianto di riscaldamento o per la produzione di acqua calda sanitaria Serbatoio di accumulo per l'acqua calda sanitaria Gruppo frigorifero ad assorbimento per la produzione di acqua fredda da utilizzare per la climatizzazione estiva In sostanza con il sistema proposto sarà possibile soddisfare in maniera praticamente totale i fabbisogni dell'intero edificio in termini di: Energia elettrica Calore per riscaldamento Calore per produzione di acqua calda sanitaria e SPA Freddo per condizionamento estivo Il vantaggio principale di un impianto di questo tipo sta nel fatto che il calore per il riscaldamento, l'acqua sanitaria, la piscina e la SPA e il freddo per la climatizzazione estiva vengono totalmente recuperati dal sistema di raffreddamento del motore del generatore di energia elettrica. Mentre ci si produce energia elettrica autonomamente, dunque, si riesce anche - senza consumi aggiuntivi di gas o di elettricità - a soddisfare il fabbisogno termico e frigorifero della struttura. Si nota subito che, a fronte di una spesa dovuta al consumo del gas metano pari a circa annui, si hanno i seguenti risparmi: Circa di risparmi complessivi per energia elettrica autoprodotta (e quindi non acquistata dalla rete) Circa di guadagno per energia elettrica prodotta ed immessa in rete

5 Circa di energia termica risparmiata per riscaldamento e produzione di a.c.s. Circa di energia frigorifera risparmiata per climatizzazione estiva Circa di guadagni dovuti agli incentivi statali di titoli di efficienza energetica e defiscalizzazione del combustibile In conclusione questo sistema permette un utile annuo, calcolato come totale dei risparmi conseguiti e degli effettivi guadagni per energia venduta ed incentivi, che si aggira intorno ai Il tempo di ritorno dell'investimento può essere brevissimo (circa 2-3 anni). Naturalmente i calcoli riassunti in questa breve relazione sono puramente indicativi, e i risultati possono variare in base alle effettive esigenze dell'edificio. Per questo motivo è necessario, volta per volta, effettuare uno studio più approfondito che sia effettuato sul reale stato dell'arte architettonico ed impiantistico dell'edificio stesso.

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