Centrale di Trigenerazione Ospedale Civile Maggiore Di Borgo Trento

Motivazione dell’intervento

Nell’ambito del processo di riqualificazione energetica messo in atto nella centrale termica del complesso ospedaliero dell’Azienda Ospedaliera Universitaria Integrata di Verona sono state risolte nel 2018 le criticità immediate individuate dallo studio energetico svolto, attraverso la sostituzione dei generatori di vapore, vetusti e privi di sistemi di regolazione e controllo moderni ed efficaci.

A completamento dell’intervento, nel 2020 è stata realizzata una nuova centrale di trigenerazione con produzione di energia elettrica, frigorifera e termica (sotto forma di vapore ed acqua calda) che aumenta l’efficienza energetica della centrale e l’autonomia generativa della struttura ospedaliera.

Contestualmente alla realizzazione della nuova centrale di trigenerazione è stato completato il quadro di efficientamento attraverso l’installazione di una nuova caldaia a condensazione da 10 MW  per riscaldamento, ovviando così all’utilizzo di vapore come fluido termovettore primario principale, con scambio termico in centrale per alimentare gli impianti di riscaldamento ad acqua calda, ed è stato sostituito un gruppo frigorifero da 4,5 MW per produzione di acqua refrigerata a servizio della rete dell’ospedale.

L’intero complesso ospedaliero è caratterizzato da una struttura composta da 15 padiglioni con caratteristiche architettoniche simili fra di loro ad eccezione di quelli recentemente realizzati, come il Polo chirurgico Confortini. 

Il complesso si presenta attualmente come una piccola città nella città, ai cui margini si colloca la struttura in esame. 

L’ospedale Borgo Trento è servito da una centrale termica contenente al suo interno 3 generatori di vapore (installati da Carbotermo nell’ambito delle opere di efficientamento del 2018) ed un cogeneratore.

Il sistema di produzione del calore a servizio del complesso edilizio risulta attualmente così composto:

- Generatore di calore 1: di produzione Ici Caldaie, modello GX 6000, 12 bar, dalla potenza al focolare pari a 7.500 kW ed una capacità di produzione del vapore pari a 10 t/h;

- Generatore di calore 2: di produzione Ici Caldaie, modello GX 6000, 12 bar, dalla potenza al focolare pari a 7.500 kW ed una capacità di produzione del vapore pari a 10 t/h;

- Generatore di calore 3: di produzione Ici Caldaie, modello GSX 6000 P, 12 bar, dalla potenza al focolare pari a 4.730 kW ed una capacità di produzione del vapore pari a 6 t/h;

Il fluido termovettore prodotto (vapora) viene inviato alle utenze finali passando per un collettore, che divide le utenze su tre linee principali separate.

All’interno della centrale termica risulta presente da tempo un cogeneratore per la produzione contestuale di energia elettrica ed energia termica sottoforma di vapore ed acqua calda.

Il cogeneratore esistente è di produzione Jenbacher, modello JMS 316 GS-NLC caratterizzato dalle seguenti specifiche:

- Potenza elettrica: 801 kW;

- Potenza termica recuperabile: 983 kW;

Il cogeneratore risulta collegato ad una caldaia di recupero fumi per la produzione del vapore, di produzione Siat, modello Recopack, caratterizzata dalle seguenti specifiche:

- Potenzialità: 460 kW;

Ciascun generatore di calore risulta dotato di raccordo e canna fumaria indipendente in acciaio che convoglia i prodotti di combustione direttamente all’esterno.

Nel padiglione ad uso impiantistico è inoltre presente una centrale frigorifera, composta da cinque refrigeratori condensati ad acqua, una centrale di pompaggio per la distribuzione del caldo e del freddo nell’ospedale.

Il nuovo edificio ampliamento della centrale, in cui sono stati realizzati parte degli impianti previsti per la nuova centrale di trigenerazione, è realizzato in adiacenza alla centrale esistente.

 

All’interno del nuovo locale Ampliamento CT Nuova sono stati posizionati:

- n.ro 1 nuovo cogeneratore

- n.ro 1 caldaia recupero per produzione vapore

- la nuova cabina elettrica di trasformazione a servizio del cogeneratore

All’interno dell’attuale locale centrale frigorifera:

- al posto del gruppo frigorifero 3 è stato installato un nuovo gruppo frigorifero ad assorbimento alimentato dal vapore prodotto del nuovo cogeneratore. Il nuovo gruppo frigo ad assorbimento è dotato di una nuova torre evaporativa e sono stati realizzati i collegamenti acqua refrigerata ai collettori di distribuzione che servono l’intero ospedale.

All’interno del locale Centrale Termica esistente:

- E’ stato messo in servizio il nuovo generatore di calore 04 acqua calda da 10 MW

Il nuovo cogeneratore è del tipo a motore a combustione interna, alimentato a gas metano, di produzione Jenbacher, modello JSM 612 GS-NL, della potenza elettrica pari a 2.004 kW e termica pari a 1.140 kW (acqua) – 778 kW (vapore), per la produzione contestuale di energia elettrica ed energia termica sotto forma di vapore ed acqua.

Il cascame energetico a bassa temperatura viene utilizzato per la produzione di acqua calda, inviata alle relative utenze che utilizzano acqua calda, mentre i fumi in uscita dal motore vengono inviati ad una caldaia di recupero di produzione Siat, modello Recopack FT12S, produzione di vapore pari a 1.166 kg/h a 10 bar e transitano attraverso una serie di filtri catalizzatori per limitare la produzione di sostanze inquinanti.

Durante il periodo estivo, il vapore prodotto con l’utilizzo nel nuovo cogeneratore viene convogliato, grazie ad un sistema di valvole motorizzate, verso il nuovo gruppo frigorifero ad assorbimento, oppure verso il nuovo collettore vapore che raccoglie il vapore prodotto dai cogeneratori e lo riporta al collettore vapore presente nel locale CT.

 

Il nuovo impianto di trigenerazione prevede sostanzialmente i seguenti macro componenti connessi alla produzione dell’energia termica:

- Motore endotermico alimentato a gas metano per la fornitura di acqua calda a 85°C, vapore a 10 bar e di energia elettrica, completo di:

o Alternatore asincrono;

o Sistema di recupero del calore dalle seguenti apparecchiature:

o Olio;

o Acqua;

o Intercooler;

o Fumi di scarico.

o Dissipatore del calore contenuto nel secondo stadio dell’intercooler;

o Dissipatore di emergenza da utilizzare in caso di anomalie o per dissipare parte della potenza termica;

o Sistema di bypass del sistema di recupero del calore contenuto nei gas di scarico;

o Sistema di abbattimento delle emissioni nocive mediante urea (SCR);

o Sistema di abbattimento acustico con caratteristiche tali da garantire al di fuori del locale acustico indicato dalle vigenti disposizioni normative e legislative;

- Sistema di evacuazione dei fumi;

- Sistema di presa aria esterna e comburente;

- Sistema di espulsione dell’aria di raffreddamento del motore;

- Sistema di analisi fumi in continuo;

- Interconnessione idraulica in centrale termica;

- Interconnessione elettrica alla cabina;

- Allacciamento alla rete di distribuzione del gas metano;

- Un gruppo frigorifero ad assorbimento ad acqua a 85°C per la produzione di acqua a 7°C;

- Una torre evaporativa associata al rispettivo gruppo ad assorbimento;

- Interconnessione idraulica alla centrale frigorifera;

- Sistema di stoccaggio olio nuovo ed esausto.

Nelle tabelle seguenti sono esposte le caratteristiche principali del motore endotermico.

Dati tecnici motore:

Assorbitore:

Il gruppo frigorifero per la produzione di acqua refrigerata per il raffrescamento è essenzialmente costituito da: corpo principale:

- Circuito frigorifero ad assorbimento con alimentazione indiretta a doppio stadio, con struttura auto- portante e adatto all’installazione in centrale, composto da scambiatori con elevatissima resistenza alla corrosione

- Isolamento termo-frigorifero dell’assorbitore per evitare inutili dispersioni di calore, condense aumentare la protezione del corpo, migliorare l’aspetto estetico. Isolamento rivestito con lamierino grecato metallico spessore 8 mm, per maggiore durabilità e resistenza nel tempo

- Il fluido di lavoro impiegato è una soluzione di bromuro di litio ed acqua, chimicamente stabile, non infiammabile, atossica, ecologicamente pulita e non dannosa per l’ozono. La soluzione è precaricata nelle macchine in fabbrica, dove le stesse sono sigillate e collaudate per un pronto utilizzo.

- Testate del circuito acqua refrigerata, raffreddamento, amovibili per consentire l’accesso ad ogni fascio tubero progettati per una pressione massima di funzionamento di 8 bar (pressione incrementabile fino a 24 bar). Alle testate del refrigeratore è applicato con un rivestimento epossidico progettato per fornire una elevata resistenza alla corrosione, resistenza chimica e alle ossidazioni specifico per le apparecchiature che operano in immersione.

- Fascio tubiero del generatore dotato di sistema di supporti longitudinali fissi intervallati da supporti mobili per assicurare l’omogenea dilatazione dei tubi;

- Sistema brevettato per l’aumento dell’efficienza dell’assorbitore e la durata nel tempo, con ugelli spruzzatori del refrigerante calibrati disposti e diretti verso l'alto in modo da non ostruirsi, la particolare copertura superiore del tubo distribuisce uniformemente il liquido refrigerante su tutta la superficie dell’evaporatore in modo da migliorare l’efficienza frigorifera. 

- Pompa del refrigerante dotata di filtro e pompa della soluzione dotata di filtro autopulente magnetico, capace di trattenere le particelle ferrose e piccoli corpi metallici (<0,37mm).  

Dati tecnici asorbitore: