La configurazione impiantistica adottata per i nuovi impianti dell'Aeroporto di Cameri è composta sostanzialmente da 4 sezioni: una sezione di produzione di energia termica, una sezione di produzione di energia frigorifera, una sezione di produzione di energia elettrica ed una rete di teleriscaldamento.
Produzione di energia termica – la fonte principale di energia termica è costituita da una caldaia da 3.5 MW di potenza nominale di tipo a griglia piatta mobile, per combustione in automatico di truciolo, cippato, segatura, cortecce, combustibili di legno umidi e secchi. In particolare il sistema si compone di un silo di contenimento del combustibile, di una camera di combustione a griglia piatta mobile che garantisce una combustione e gassificazione senza microesplosioni ed una velocità dei fumi molto bassa e quindi con basse emissioni di polvere sottili, un sistema di rimozione della ceneri prodotte pari a 100 kg/h, un sistema di trattamento delle emissioni ed un sistema di comando e telecontrollo.
La fonte principale di combustibile adottato è il cippato di legno.
I vantaggi del cippato di legno rispetto ad altre biomasse e oli vegetali sono molteplici e questo qualifica il nostro impianto soprattutto in termini di sostenibilità ambientale. In estrema sintesi la scelta del cippato di legno, rispetto agli oli vegetali, trova come punti di forza una riduzione nell’uso di fertilizzanti, fitofarmaci e diserbanti, grazie alla minore esigenza delle coltivazioni a ciclo breve (SRF) del legno da cippato rispetto alle colture annuali in rotazione delle semenze da olio, una riduzione nell’uso di attrezzature e macchinari, ovvero dell’impiego di combustibile fossile e delle relative emissioni in atmosfera, un potere calorico mediamente superiore del 8-9% rispetto alla biomassa vegetale, un minor contenuto di azoto (N) e quindi una minore emissione in atmosfera di NOx, un minore contenuto di potassio (K) rispetto alla cellulosa (tre volte di meno) e alle oleaginose (quattro volte di meno) e questo si traduce in minori emissioni in atmosfera perché, nella combustione, il potassio è liberato sotto forma di particelle fini e rappresenta uno degli elementi più abbondanti del particolato, un basso contenuto di coloro (Cl), mentre nelle paglie di cereali, nella granella, nel panello di colza e girasole e soprattutto nel miscanto i quantitativi sono molto più alti (da 3 a 50 volte) e quindi una minore formazione di acido cloridrico (HCl) e diossine (nonostante la maggior parte di Cl finisca nelle ceneri, l’acido cloridrico che si forma in presenza di condensa dà luogo a corrosione delle parti metalliche delle caldaie e delle canne fumarie), un minore contenuto di zolfo (S) e quindi una minore emissione di anidride solforosa (SO2) in atmosfera, un minore quantitativo di cenerei rispetto alla combustione di biomassa vegetale ed infine una temperatura di fusione delle ceneri da legno più alta rispetto a quella delle ceneri da cellulosa che determina una minore produzione di scorie sule griglie di combustione.
Per la produzione di energia termica, oltre al sistema appena descritto vi è anche una fonte di riserva totale del sistema costituita da n° 2 generatori di potenza nominale di 2,8 MW ciascuno alimentati a gas metano e da una sezione di recupero termico dai cogeneratori, comprendente per ognuno il recupero termico dalla camicia motore, dal raffreddamento ad olio e dal primo stadio intercooler per una potenza utile di 608 kW, e il recupero fumi per una potenza utile di 587 kW.
I sistemi di generazione termica si completano con due serbatori di accumulo energetico di capacità complessiva di 3.000 mc, utili per la funzione di riserva di energia in grado di coprire i picchi di potenza delle utenze.
Produzione di energia frigorifera – a fianco della sezione di produzione di energia termica il sistema tecnologico si completa con una sezione di produzione di acqua refrigerata nelle centrali, in modo da formare una rete di teleraffreddamento con trigenerazione, ovvero produzione combinata di energia termica, elettrica e frigorifera distribuita alle utenze interessate. La sezione di trigenerazione si compone di un gruppo frigorifero ad assorbimento da 1,1 MW di potenza nominale frigorifera, 1,5 MW di potenza termica assorbita e da una sezione di raffreddamento costituita da una torre evaporativa da 2,6 MW di potenza nominale.
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 termodinamica anche per produrre energia frigorifera, ovvero acqua refrigerata per il condizionamento.
Tale soluzione vede rispettati una serie di interventi che, grazie alle nuove tecnologie ed a una razionalizzazione dell’impianto, sono in grado di far risultare effettivi vantaggi per l’utente finale.
I vantaggi sono riconducibili a: maggior affidabilità energetica dell’edificio, riduzione della bolletta energetica e riduzione delle emissioni inquinanti.
Il sistema innovativo di cogenerazione abbinato ad un gruppo frigo ad assorbimento ha inoltre i seguenti vantaggi oltre a quelli “tradizionali”: migliorare le applicazioni di cogenerazione in regime di autoconsumo in termini di efficienza, flessibilità di esercizio ed emissioni e incorporare funzioni di “continuità elettrica”.
Nello specifico degli impianti di Cameri il punto di forza del sistema di trigenerazione è costituito dal funzionamento ad ampio campo di temperatura della fonte acqua calda (da 65 a 100°), che consente di sfruttare tutta la potenza termica di recupero disponibile dai cogeneratori, sia la potenza recuperata dagli scambiatori camicia motore e raffreddamento, sia la potenza della caldaia recupero fumi.
Produzione di energia elettrica – la sezione di produzione di energia elettrica è composta da n°2 cogeneratori di potenza elettrica netta di 1.200 kW ciascuno che si collegano alla cabina MT del sito, con la cabina di trasformazione e consegna e con gli impianti elettrici necessari.
Rete di teleriscaldamento – essa è composta da una rete di tubazione di distribuzione in tubo nero saldato conforme alla norma EN 10217 preisolato, con schiuma poliuretanica rigida densità 60kg/m3 e rivestito con guaina PEHD con cavi in rame e sistema di rilevazione perdite – sistema nordico. Il tubo è realizzato con acciaio P355, caratterizzato da una resistenza allo snervamento che ha permesso di controllare la sollecitazione assiale di compressione generata dall’attrito senza la necessità di usare compensatori, fino a valori di temperatura di esercizio di 130°C e oltre. Tale caratteristica intrinseca del materiale consente di sopportare meglio gli stress meccanici derivanti dalle dilatazioni termiche garantendo così una minor necessità di punti di compensazione meccanica con giunti dilatatori ed una maggior durata nel tempo.