Eseguiamo impianti di cogenerazione e trigenerazione di varie taglie e potenze a seconda dell'utenza da soddisfare seguendovi dalla fornitura, all'installazione, alla messa in servizio.
Per cogenerazione si intende la produzione combinata di energia elettrica e calore. Queste due forme di energia vengono prodotte in cascata, in un unico impianto. I sistemi di cogenerazione vengono anche detti CHP, dall’acronimo inglese Combined Heat and Power.
Tradizionalmente energia elettrica e termica vengono prodotte separatamente. Per produrre l’energia elettrica infatti si utilizzano solitamente centrali termoelettriche che disperdono nell’ambiente energia termica a bassa temperatura, mentre per produrre la sola energia termica si utilizzano le caldaie che convertono l’energia primaria rappresentata dal combustibile, con elevato valore termodinamico, in energia termica di ridotto valore termodinamico.
Se un’utenza richiede contemporaneamente energia elettrica ed energia termica, anziché installare una caldaia e acquistare energia elettrica dalla rete, si può pensare di realizzare un sistema, l’impianto cogenerativo, che produca sia energia elettrica che energia termica. E’ intuitivo come questo sistema possa produrre un risparmio energetico determinato dal minor consumo di combustibile.
La Trigenerazione può essere definita sinteticamente come un’estensione della Cogenerazione. Quest’ultima è la produzione combinata di elettricità e calore a partire dalla stessa energia primaria, solitamente un combustibile.
Nella Trigenerazione, alla produzione di elettricità e calore si aggiunge la produzione di aria o acqua fredda. Più tecnicamente, l’energia termica utile viene in parte impiegata per produrre acqua refrigerata per condizionamento o processi industriali, attraverso frigoriferi ad assorbimento.
La Trigenerazione estende le possibilità della Cogenerazione, che sono intrinsecamente limitate dalla necessità, perché il sistema sia efficiente, della contemporaneità dell’utenza elettrica e termica. Questo fattore infatti rappresenta un limite laddove, come nel caso dell’utenza domestica e civile in genere, l’esigenza di riscaldamento è limitata al periodo invernale, mentre nel periodo estivo l’impianto di cogenerazione deve essere tenuto fermo o deve funzionare lasciando dissipare il calore prodotto.
Abbinando invece un cogeneratore ad appositi frigoriferi ad assorbimento, che sono in grado di generare energia frigorifera utilizzando calore come sorgente, anziché elettricità, è possibile sfruttare gli impianti di cogenerazione anche nei mesi caldi in cui invece è altissima la richiesta di aria condizionata, o nei settori industriali in cui si ha necessità di sistemi di raffreddamento.
Rispetto ai comuni impianti di cogenerazione di energia elettrica, in un sistema di trigenerazione il rendimento globale aumenta grazie ad un miglior sfruttamento del potere calorifico del combustibile.
Mentre le centrali termoelettriche convenzionali convertono circa il 30% dell’energia del combustibile in elettricità e il restante 70% viene perso in calore, con un trigeneratore più del 80% del combustibile viene sfruttato, sia come fonte di riscaldamento sia come energia per alimentare un ciclo ad assorbimento per la refrigerazione di ambienti o fluidi.
In termini di efficienza c’è da precisare che un sistema di trigenerazione, rispetto agli impianti a pompa di calore usati comunemente per il condizionamento, ha un coefficiente di efficienza COP (Coefficient of Performance) molto più basso; tuttavia questa minore efficienza viene ampiamente compensata dal fatto che la sorgente energetica utilizzata è calore “di scarto”.
La trigenerazione presenta notevoli vantaggi, tra i quali:
1) una riduzione del consumo di combustibile, grazie ad un miglioramento dell’efficienza complessiva dell’impianto, che con la stessa quantità di energia primaria è in grado di produrre energia elettrica, calore e refrigerante;
2) una riduzione delle perdite di trasmissione di energia, grazie alla vicinanza degli impianti di produzione dell’energia elettrica, termica e frigorifera ai luoghi di consumo;
3) una riduzione conseguente dell’impatto ambientale, dato che una minor consumo di combustibile contribuisce a diminuire le emissioni di CO2;
4) un risparmio economico nel medio/lungo periodo, grazie alla minor quantità di combustibile consumata e alle agevolazioni fiscali che vengono attualmente applicate ai sistemi di energie alternative.
