Riqualificazione energetica Ospedale Giovanni Paolo II - A.S.S.L. Olbia

RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA PRESIDIO OSPEDALIERO OSPEDALE GIOVANNI PAOLO II - A.S.S.L. OLBIA

INTERVENTI DI RIQUALIFICAZIONE ENERGETICA

Motivazione dell’intervento

La riqualificazione energetica messa in atto nella centrale termica del Presidio Ospedaliero “Giovanni Paolo II” ad Olbia, di proprietà dell’ASSL di Olbia, ha origine dallo studio energetico svolto che ha individuato le seguenti criticità:

-          Bassa efficienza dei generatori di calore esistenti;

-          Presenza di un generatore di vapore inutilizzato;

L’analisi di queste criticità, unita alla disponibilità di spazi per le esigenze impiantistiche previste, ha permesso di individuare importanti risparmi gestionali conseguibili con le azioni di efficientamento intraprese.

In particolare, nel contesto delle opere di riqualificazione ed efficientamento energetico effettuate a servizio del maggiore presidio ospedaliero di Olbia si è provveduto alla installazione di un nuovo impianto a biomassa (pellet), unico nel suo genere all’interno di strutture sanitarie nella regione Sardegna.

L’impianto è principalmente composto da un Generatore di calore HERZ Firematic 499, con camera di combustione a griglia mobile di potenza utile pari a circa 500 kW.

Linee di azione individuate

Per la risoluzione delle problematiche individuate sono state implementate le seguenti azioni:

-          Realizzazione di una nuova centrale alimentata a biomassa (pellet), composta da un nuovo generatore di calore installato all’interno del locale Centrale Termica e un nuovo deposito esterno;

-          Sostituzione generatori di calore con nuovi generatori ad acqua calda a condensazione alimentati a gasolio muniti di bruciatori modulanti; installazione di nuovi scambiatori di calore a piastre a protezione delle nuove caldaie e ricollegamento alla sottocentrale di distribuzione;

-          A completamento dell’utilizzo di fonti rinnovabili, realizzazione di 2 campi solari da 40 metri quadri ciascuno per la produzione di acqua calda sanitaria nel padiglione degenze;

In dettaglio l’intervento di riqualificazione energetica si è sviluppato nei passi di seguito descritti.

Localizzazione e caratteristiche del sito

Il complesso ospedaliero, si prospetta come un insieme di edifici di recente costruzione che si colloca in una zona per lo più rurale nella periferia a Sud-Ovest nella città di Olbia. Per tanto l’Ospedale di Giovanni Paolo II spicca notevolmente nel contesto in cui s’inserisce.

L’ospedale si mostra come un agglomerato di padiglioni che nell’insieme creano un organismo architettonico unitario, in cui ciascun volume è in stretta comunicazione con gli altri.

Analizzando il complesso è possibile osservare come sia composto principalmente da cinque padiglioni, suddivisi in base alla tipologia del reparto e che comunicano tra loro tramite corridoi e passerelle.

I padiglioni presentano un massimo di quattro piani fuori terra oltre ai rispettivi piani interrati.

Gli impianti oggetto di riqualificazione

La centrale termica dell’ospedale è costituita da due generatori di calore ad alto rendimento ad inversione a due giri di fumo, della portata termica di 1950 kW, modello Thermital THR/Q 1950 e da un generatore di calore RIELLO RTG/1500, abbinati ad un bruciatore a gasolio bistadio, e da un generatore di vapore, completo di bruciatore della potenzialità termica di 2330 kW. Il generatore di vapore produce 3000 kg/h di vapore, alla pressione di esercizio di 12 ATE.

All’interno del locale Centrale Termica sono presenti anche i collettori di distribuzione e i gruppi di pompaggio che alimentano la rete di teleriscaldamento a servizio del complesso ospedaliero.

L’intervento di riqualificazione svolto

E’ stato realizzato un intervento totale di riqualificazione della centrale termica a servizio del complesso ospedaliero, finalizzato all’adozione di fonti rinnovabili di energia.

Di seguito vengono elencati e descritti gli interventi svolti:

-          Installazione di nr 1 nuovo generatore alimentato a pellet di potenza 500 kW

-          Installazione di nr.2 generatori di calore a condensazione da 1.500 kW cad;

-          Realizzazione nuovo impianto solare termico a servizio padiglioni D1 e D2

In particolare, considerato il blando consumo di vapore per umidificazione aria di rinnovo, è stato realizzato il totale passaggio ad acqua calda, abbandonando l’impianto a vapore.

La nuova Centrale a biomassa

Il nuovo generatore di calore alimentato a pellet è stato installato all’interno del locale centrale termica esistente, al posto del generatore di vapore.

L’impianto a biomassa si compone dei seguenti componenti principali: 

1.     Deposito pellet esterno attraverso un silos, di capacità non superiore a 25 mc. sulla copertura del silos,sono presenti due botole apribili necessarie per lo scarico del combustibile solido direttamente dal mezzo di trasporto
   
   
2.     Per la sicurezza del personale addetto allo scarico del combustibile la copertura del silos è protetta da un parapetto metallico anti-caduta e l’accesso è garantito da una scala di sicurezza a gabbia alla marinara. 
   
   
   
   

3. Sistema di estrazione e carico del pellet dal deposito esterno al generatore, con coclea di trasporto fino alla tramoggia di carico del generatore;

Il trasporto del pellet dal deposito di stoccaggio alla caldaia avviene tramite coclee orizzontali e oblique azionate da motori rotativi la cui gestione è affidata alla regolazione della caldaia che provvede al comando in sequenza dei vari organi per regolare la quantità di combustibile necessario all’interno della camera di combustione.

3. Generatore di calore con camera di combustione a griglia mobile di potenza utile pari a circa 500 kW.
   
   
   

In particolare, il nuovo generatore ha le seguenti caratteristiche peculiari:

-          Rendimento maggiore del 93% 

-          Dispositivo di regolazione centralizzata con display touch per gestione accumulo, pompa e valvola miscelatrice per regolazione temperatura di ritorno;

-          Caricamento laterale della griglia a gradini e della griglia di appoggio;

-          Pulizia automatica della camera di combustione attraverso una griglia ribaltabile e coclea di estrazione;

-          Sistema di scarico ceneri automatico tramite due coclee;

-          Box ceneri estraibili con ruote per facile movimentazione;

-          Controllo della combustione tramite sonda Lambda;

-          Pulizia automatica dello scambiatore di calore;

Il nuovo generatore è dotato di serbatoio di accumulo inerziale di adeguata capacità, realizzato con un nuovo serbatoio verticale coibentato di capacità 10.000 litri; tale accumulo ha la funzione di volano termico per lo stoccaggio dell’energia termica prodotta, in modo da regolarizzare i cicli di accensione e spegnimento del generatore e avere sempre disponibile l’energia termica necessaria a soddisfare i picchi di fabbisogno dell’Ospedale.

L’acqua calda prodotta dal nuovo generatore è inviata sul collettore di pompaggio alle utenze in parallelo all’arrivo dai generatori a gasolio, che sono  gestiti secondo una logica di cascata con inserimento a seconda della reale richiesta di calore dall’impianto.

I nuovi impianti solari termici

L’intervento è stato realizzato attraverso le seguenti opere:

-          Realizzazione di un campo solare termico da 40 pannelli, posizionati in copertura a servizio della SCT D1

-          Installazione di un bollitore da 3.000 litri all’interno del locale sottocentrale, collegato al rispettivo campo solare funzionante come  pre-riscaldo dell’acqua calda sanitaria;

-          Realizzazione di un campo solare termico da 40 pannelli, posizionati in copertura a servizio della SCT D2

-          Installazione di un bollitore da 3.000 litri all’interno del locale sottocentrale, collegato al rispettivo campo solare funzionante come  pre-riscaldo dell’acqua calda sanitaria;

Come visibile dallo stralcio dell’elaborato grafico sotto riportato il campo solare D1 si sviluppa su quattro file da 5 pannelli cadauna.

Il campo solare D2 si sviluppa su dieci file da 2 pannelli cadauna.

I pannelli sono stati tra loro posizionati a distanza tale da evitare ombreggiamenti, inoltre sono stati posizionati cordoli del peso di 50 kg/cad al di sopra della struttura di sostegno dei pannelli. Questa necessità al fine di evitare spostamenti in caso di forti raffiche di vento.

Di seguito le caratteristiche tecniche del pannello solare termico tipo:

ü  Tipologia: collettore vetrato piano;

ü  Superficie di apertura del singolo collettore: 1,80 m²;

ü  Superficie lorda del singolo collettore: 2,00 m²;

ü  Materiale piastra assorbente : rame

ü  Trattamento superficiale : titan sun select

ü  Assorbimento: > 95%

ü  Emissione: <5%

ü  Efficienza ottica: 0,775

ü  Coefficiente di perdita globale del 1° ordine 3,91 W/m²K

ü  Coefficiente di perdita globale del 2° ordine 0,0081 W/m²K²

All’interno di ogni locale sottocentrale è stato posizionato un nuovo bollitore il cui serpentino è stato collegato al rispettivo campo solare.

I nuovi bollitori hanno le seguenti caratteristiche:

-          Capacità totale 3.000 litri

-          Isolamento Frex 100 mm

-          Isolamento Coppella 100 mm

-          Press. max eserc. sanitario 6 bar

-          Press. max eserc. scambiatore 6 bar

-          Superficie di scambio 6,34 mq

-          Potenza Assorbita 127 kW

-          Materiale piastra assorbente : rame

Opere accessorie

Le due caldaie esistenti più datate sono state sostituite con nr.2 generatori di calore ad acqua calda a condensazione da 1.500 kW cad.

Le nuove caldaie sono integrate nel nuovo sistema di supervisione e impiegheranno gasolio.

Sono inoltre presenti due scambiatori di calore da 1.500 kW cadauno di nuova installazione, che separano il circuito dei generatori di calore dal circuito collegato all’utenza.

Inoltre, si prevede la riqualificazione totale della centrale termica con il rifacimento dei collettori di distribuzione, delle tubazioni (e relativi isolamenti termici), l’installazione di nuovi gruppi di termoregolazione climatica per i circuiti di riscaldamento, collegati ai gruppi di pompaggio esistenti.

Il sistema di scarico dei fumi ha previsto la realizzazione di un nuovo raccordo fumario dal fino all’innesto nelle canne fumarie esistenti, che hanno già sezione adeguata alla potenzialità di ogni coppia di generatore di nuova installazione.

Le temperature di lavoro e le portate in condizioni di massimo carico di ogni generatore sono le seguenti:

-          Potenzialità: 1.500 kW;

-          Primario Tin/out: 80/60 (salto termico coerente con le temperature della rete attuale);

-          Primario DP: 3 m c.a.;

La distribuzione generale del gasolio è mantenuta inalterata compreso gli stacchi ai singoli generatori. Sono state rifatte le tubazioni che dalla tubazione principale servono ad alimentare ogni singolo bruciatore in modo da poterle adattare al nuovo layout della centrale.

Sono stati installati tutti gli accessori necessari come:

-          Valvole intercettazione combustibile;

-          Manometri;

-          Filtri;

-          Valvole intercettazione;

Le nuove caldaie a condensazione modulanti consentono un miglior adattamento della potenza in funzione del carico richiesto.

Consentono di massimizzare i rendimenti medi stagionali non avendo limiti inferiori sulla temperatura di ritorno.

Queste caldaie permettono di sfruttare al massimo il calore disponibile del gas metano in quanto consentono di recuperare il calore latente che nelle caldaie convenzionali andrebbe disperso attraverso il camino sotto forma di gas di scarico.

Il calore latente contenuto nei gas di combustione (calore di vaporizzazione) infatti si libera per effetto della condensazione del vapore acqueo formatosi durante la combustione e viene quindi trasmesso all'acqua di caldaia.

Ne consegue un consumo di energia nettamente inferiore per produrre la quantità di calore necessaria rispetto alle caldaie convenzionali. Queste caldaie infatti non sono in grado di arrivare alla condensazione dei gas di combustione poiché ciò provocherebbe danni da corrosione sulle superfici di scambio termico interne.

Di seguito le caratteristiche tecniche principali delle caldaie a condensazione installate:

• Tipologia: Caldaia a condensazione e a bassissima temperatura secondo ex dir. 92/42, Classe di rendimento, 4 stelle, fasciame in acciaio al carbonio ad altissima resistenza secondo Euronorm 25, 28. Pressurizzata ad inversione di fiamma con focolare cieco, ad alto contenuto d’acqua;
• Bruciatore: Low NOx Bistadio progressivo/modulante a camma elettronica;
• Rendimento: 4 stelle certificato (98,2% a 70°C, 102% a 50/30°C);
• Prodotto Marcato CE

Le emissioni dei nuovi generatori saranno conformi all'Allegati I Parte V D.Lgs 152/2006.