Teleraffrescamento

Il teleraffredamento

La trigenerazione è un particolare campo dei sistemi di cogenerazione che, oltre a produrre energia elettrica, consente di utilizzare l’energia termica recuperata dalla trasformazione anche per produrre energia frigorifera, ovvero acqua refrigerata per il condizionamento o per i processi industriali.

Una importante ulteriore metodologia di sfruttamento del teleriscaldamento è quindi la trigenerazione a valle della rete di distribuzione o all’interno di impianti di cogenerazione privata. Questa tecnologia, attualmente poco diffusa, ma in forte ascesa, era alla base del primo frigorifero del ‘700, alimentato a carbone, che sfruttava il calore della combustione per azionare un circuito in cui una sostanza era in grado di trasferire il calore da un ambiente all’altro. In numeri, fornendo 1 Kwh di calore (di almeno 70/80°C), è possibile asportare da un ambiente 0,7 Kwh termici e creare 1,7 Kwh sotto forma di calore a bassissima temperatura (sotto i 55°C), utile quindi per il riscaldamento e per la creazione di acqua calda per usi sanitari.

I condizionatori elettrici consumano elettricità per produrre il calore necessario; in questo modo si ha una degradazione di un’energia pregiata per ottenere la quale si è precedentemente degradata altra energia, generalmente in centrali termoelettriche il cui rendimento si aggira generalmente sul 40% e che disperdono nell’ambiente il resto dell’energia sotto forma di calore: si ha dunque un doppio spreco, perché da un lato non si sfrutta del calore prezioso, e dall’altro si spreca l’elettricità prodotta.
Pertanto, utilizzare direttamente una fonte di calore per produrre freddo costituisce un aumento dell’efficienza e un risparmio energetico, specie se il calore proviene da un impianto di teleriscaldamento che ceda il calore di scarto di altri processi, come accade nella cogenerazione.

Utilizzare quindi la rete nella stagione estiva anche per la produzione di aria condizionata mediante l’installazione, presso utenze significative, di gruppi ad assorbimento è ormai una realtà. Consultate i nostri incaricati per valutare la fattibilità economico-tecnica dell’impianto presso la vostra utenza.

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Il processo

La trasformazione dell’energia termica in energia frigorifera è resa possibile dall’impiego del ciclo frigorifero ad assorbimento il cui funzionamento si basa su trasformazioni di stato del fluido refrigerante in combinazione con la sostanza utilizzata quale assorbente. Le coppie principali di refrigerante/assorbente usate sono:

  • acqua/bromuro di litio;
  • ammoniaca/acqua.

L’efficienza di questi cicli o COP (coefficient of performance), definita come il rapporto fra energia frigorifera in uscita ed energia termica in ingresso, varia da 0.7 a 1.3 in funzione principalmente delle temperature di attivazione (in ingresso) che consentono l’utilizzo di assorbitori a singolo o doppio stadio.

La principale energia meccanica richiesta dai cicli ad assorbimento è quella per la pompa di circolazione della soluzione refrigerante/assorbente. Non è presente un compressore del refrigerante come nei condizionatori tradizionali, con conseguente minore richiesta di potenza elettrica e maggiore semplicità (meno parti in movimento). Per contro il COP dei condizionatori tradizionali, definito come il rapporto fra energia frigorifera in uscita ed energia elettrica in ingresso, si attesta su valori superiori a 2.

Rispetto alla generazione di sola energia elettrica, in un sistema di trigenerazione il rendimento globale aumenta perché viene sfruttata una maggiore percentuale del potere calorifico del combustibile; si tenga presente che le centrali termoelettriche convenzionali convertono circa un 1/3 dell’energia del combustibile in elettricità (il resto è perso in calore), mentre in un impianto trigenerativo più di 4/5 della stessa energia è sfruttata visto che il calore è recuperato direttamente (funzionamento cogenerativo) o come fonte per un ciclo frigorifero ad assorbimento (funzionamento trigenerativo).

Rispetto all’energia frigorifera i COP sono molto più bassi che nei condizionatori tradizionali, ma la sorgente energetica è il “poco pregiato” calore di scarto (proveniente dal processo di generazione elettrica) rispetto alla pregiata energia elettrica (migliore rendimento energetico).

I vantaggi

I principali vantaggi della trigenerazione sono:

Riduzione dei costi dell’energia primaria
Riduzione dei costi di gestione
Maggiore energia elettrica disponibile
Utilizzo del calore in esubero

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High Power

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