In un momento di crisi del sistema economico mondiale diventa urgente la ricerca di
fonti di energia rinnovabili rispetto ai combustibili fossili che si stanno progressivamente esaurendo e sono ritenuti responsabili di eccessive e dannose emissioni di anidride carbonica (CO2) nell’atmosfera.
Si ha inoltre la certezza che, con la diminuzione della disponibilità di fonti energetiche tradizionali i prezzi aumenteranno nel tempo. La dipendenza del circa 80% dell’Italia dagli Stati esteri per l’approvvigionamento energetico dovrebbe spronarci nella ricerca di energie rinnovabili quali il solare, l’eolico e, nel caso dei paesi alpini ricchi di foreste, le biomasse.
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In Valle d’Aosta sono nate nell’ultimo decennio alcune centrali di teleriscaldamento e di cogenerazione a biomasse forestali. Nel presente articolo descriviamo le caratteristiche della nuova centrale di Pré-Saint-Didier.
Parte superiore della centrale
di Pré-Saint-Didier
TELERISCALDAMENTO
Il teleriscaldamento è una particolare forma di riscaldamento che consiste nella distribuzione alle abitazioni, attraverso una rete di tubazioni isolate ed interrate, di acqua calda o vapore proveniente da una centrale di produzione.
Le centrali di teleriscaldamento possono naturalmente utilizzare diverse forme di combustibili per produrre il calore necessario ossia, carbone, olio combustibile, gas naturale, biomasse forestali e industriali e anche rifiuti.
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La distribuzione del calore alle utenze può avvenire sia collegando le condotte di centrale direttamente all’impianto del singolo utente o con il semplice contatto dell’acqua di due circuiti chiusi attraverso uno scambiatore di calore. Il sistema indiretto, a fronte di maggiori costi, consente di utilizzare componenti a bassa pressione per l’impianto dell’utente, prevede una manutenzione semplificata e garantisce l’individuazione delle eventuali perdite.
Tale sistema è ormai diffuso da anni nei paesi scandinavi e da alcuni anni si sta diffondendo anche in Italia. I sistemi di teleriscaldamento rappresentano una grande opportunità di uso razionale dell’energia soprattutto per i centri urbani dov’è facilitata la distribuzione.
I vantaggi del teleriscaldamento sono molteplici, in particolare per gli effetti positivi sull’ambiente.
Di seguito ne elenchiamo alcuni:
- la presenza di una sola centrale di produzione, con macchine a tecnologia avanzata, ha una efficienza molto superiore alla miriade di caldaie condominali o unifamiliari distribuite sul territorio;
- le oscillazioni della domanda di energia dei singoli fruitori si compensano permettendo un funzionamento a regime delle macchine;
- la presenza di una unica centrale che serve molte utenze permette un controllo molto efficace delle emissioni in atmosfera e la possibilità di abbattere in modo evidente le particelle inquinanti. Con il teleriscaldamento si ottengono notevoli benefici ambientali per la collettività;
- è un sistema sicuro in quanto le tubazioni che percorrono le vie di un abitato trasportano acqua calda o vapore per cui non ci sono rischi di deflagrazioni (gas) o di inquinamenti (olio combustibile);
- presso gli utenti non occorrono canne fumarie e altri accorgimenti per lo smaltimento dei fumi e le caldaie sono sostituite da pco ingombranti scambiatori di calore che non richiedono manutenzioni costose.
Il teleriscaldamento a biomasse forestali permette di ottenere ulteriori vantaggi:
- l’uso di biomasse viene considerato a bilancio nullo rispetto all’anidride carbonica, perché nella combustione viene rilasciata la stessa quantità di CO2 fissata dalle piante durante la crescita nel processo di fotosintesi clorofilliana;
- le biomasse forestali in particolare sono risorse rinnovabili di cui si conosce il tasso di crescita e perciò si ha la facoltà di utilizzarle in modo sostenibile;
- l’applicazione di tecniche moderne permette di meccanizzare la produzione di energia termica con impianti a “cippato” e a “pellets”;
- le biomasse possono derivare dalla normale attività selvicolturale, da colture dedicate, da potature dei frutteti o da prodotti di scarto delle industrie di prima lavorazione (segherie) del legno, o industrie di trasformazione dei derivati del legno, purché non contaminati da vernici e altri inquinanti;
- l’utilizzazione di biomasse forestali favorisce la ripresa delle attività selvicolturali con benefici notevoli per la stabilità dei popolamenti forestali.
COGENERAZIONE
Consiste nella produzione contemporanea di diverse forme di energia secondaria, energia termica e energia elettrica, partendo da una unica fonte, sia fossile che rinnovabile, attuata in un unico sistema integrato. La cogenerazione permette di ottenere un significativo risparmio di energia rispetto a produzioni separate di energia elettrica e energia termica.
POMPA DI CALORE
La pompa di calore è una macchina in grado di trasferire calore da un ambiente a temperatura più bassa ad un altro a temperatura più alta. Essa opera con lo stesso principio del frigorifero e del condizionatore d’aria.
Il vantaggio nell’uso della pompa di calore deriva dalla sua capacità di fornire più energia (calore) di quella elettrica impiegata per il suo funzionamento, in quanto estrae calore dall’ambiente esterno.
Il calore può essere ceduto all’ambiente da riscaldare attraverso ventilconvettori, serpentine (a pavimento), canalizzazioni. Le pompe di calore si distinguono in base alla “sorgente fredda” (mezzo esterno da cui si estrae calore), e al “pozzo caldo” (aria o acqua da riscaldare).
L’energia si può estrarre dall’aria esterna, dall’acqua o dal terreno (questo risente meno della temperatura esterna rispetto all’aria e all’acqua).
UNA NUOVA CENTRALE DI TELERISCALDAMENTO A BIOMASSE IN COMUNE
DI PRE-SAINT-DIDIER
L’impianto, in funzione dall’inverno 2007-2008, è completamente alimentato a biomasse vergini (cippato di legna), di provenienza regionale, e serve energeticamente le abitazioni di tutto il capoluogo comunale.
La Centrale di teleriscaldamento è stata realizzata utilizzando le tecnologie più avanzate in materia di efficienza energetica, utilizzo di energie rinnovabili, sistemi elettronici di regolazione e controllo.
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Apertura automatizzata per riempimento del contenitore
di cippato (Valgrisenche)
L’investimento completamente privato è stato eseguito dalla Società Forint S.r.l., la pogettazione è stata eseguita dalla Società di ingegneria ICSSEA S.r.l., la costruzione degli impianti e la successiva gestione è stata affidata alla SEA S.r.l. Società Energetica Aostana.
Dal punto di vista ambientale, la struttura è stata studiata per ottimizzarne l’inserimento nel contesto architettonico circostante, per ridurre le emissioni in atmosferica rispetto agli impianti tradizionali controllandone in continuo i valori e per attenuare le emissioni di rumore nel rispetto dei limiti legislativi.
Le caratteristiche tecniche
Le caratteristiche tecniche dell’impianto di Pré-Saint-Didier sono:
• n° 1 generatore a cippato di legna avente potenza termica paria a 1,6 MW;
• n° 1 generatore a cippato di legna avente potenza termica paria a 2,5 MW;
• n° 2 filtri a multiciclone;
• n° 1 filtro elettrostatico;
• n° 1 cogeneratore avente potenza termica paria a 0,6 MW;
• n° 1 generatore termico di integrazione e soccorso, alimentato a gasolio, avente potenza termica paria a 2,5 MW.
Potenza complessiva:
4,1 MW a biomasse
0,6 MW cogeneratore
2,5 MW caldaia a gasolio
Dati generali:
• n° di utenze allacciate: 50;
• estensione della rete: 1,5 Km;
• tipologia di utenze: abitazioni private, edifici pubblici, stabilimento termale, piscina regionale;
• energia termica venduta: previsti 9.500 MWh/anno;
• quantità di cippato bruciata: previste 5.500 t/anno;
• investimento complessivo:
€ 5.400.000,00;
• risparmio medio rispetto ad impianti alimentati da fonti di energia tradizionali 25%.
Il sistema di cogenerazione si inserisce nel contesto locale in concomitanza con la riqualificazione dello stabilimento termale.
In particolare è stato studiato un sistema ad altissima efficienza che consente di recuperare il calore termico delle acque termali di scarto, innalzandolo energeticamente con una pompa di calore, a sua volta alimentata elettricamente dal cogeneratore ubicato nella centrale di teleriscaldamento ed in grado pertanto di cedere il calore di raffreddamento del motore alla rete cittadina.