Come funzionano gli impianti di trigenerazione

La trigenerazione è un sistema di cogenerazione, ovvero una tecnologia che consente di produrre energia elettrica e termica nello stesso tempo. In particolare, la trigenerazione, nota anche come CCHP (Combined Cooling, Heating and Power) si distingue per la possibilità di sfruttare ulteriormente l’energia termica per produrre energia frigorifera.

Ciò significa che un impianto di trigenerazione offre un notevole risparmio se comparato con la produzione singola di energia, calore e, in questo caso, anche energia refrigerante. In generale, la cogenerazione richiede un investimento consistente, proprio per questo si addice al settore industriale, dove il fabbisogno di energia è costante ed elevato.

Tuttavia, in riferimento alla necessità, anche in ambito residenziale, di raffrescare l’aria nei mesi più caldi, la trigenerazione domestica costituisce una soluzione innovativa e vantaggiosa.

Trigenerazione: cosa è e quali vantaggi offre

Prima di conoscere la trigenerazione, è importante capire in cosa consista un impianto di cogenerazione. In pratica, la cogenerazione, o CHP (Combined Heat Power) è un sistema che prevede la produzione di energia elettrica e calore, generati in successione in un solo impianto.

Come abbiamo detto, la trigenerazione è un tipo di cogenerazione che consente di produrre, oltre ad elettricità e calore, anche energia frigorifera, ottenuta dal recupero dell’energia termica. Questa particolarità ha reso la trigenerazione un’ottima soluzione sia in ambito industriale che civile, poiché il duplice utilizzo del calore generato per produrre un effetto refrigerante, consente di sfruttare al massimo l’energia termica e di mantenere in funzione l’impianto di trigenerazione per periodi continui e prolungati.

Trigenerazione, come funziona e come è strutturato l’impianto

Un impianto di trigenerazione è simile a qualsiasi impianto di cogenerazione e si compone di: un motore principale, un generatore che trasforma l’energia meccanica del motore in energia elettrica, uno scambiatore di calore che recupera l’energia termica dispersa durante la produzione di elettricità e un frigorifero ad assorbimento che produce energia frigorifera.

La centrale di trigenerazione può essere alimentata con combustibili di diversa natura, quali possono essere gas metano, biogas proveniente da allevamenti, discariche o produzioni agricole, biomassa costituita dagli scarti dei lavori forestali, e agricoli o dalla lavorazione del legno, gasolio o combustibili organici nel caso di motore diesel / biodiesel.

La produzione di energia frigorifera avviene tramite l’evaporazione di un fluido refrigerante: il vapore prodotto viene assorbito da una soluzione e successivamente separato di nuovo tramite riscaldamento. Le coppie di sostanza refrigerante e assorbente di solito sono acqua/bromuro di litio o ammoniaca/acqua.

Principali campi di applicazione della trigenerazione

Principalmente, gli impianti di trigenerazione sono indicati negli ambienti di grandi dimensioni dove il fabbisogno di energia elettrica, calore e refrigerazione è continuo ed elevato. Alcuni esempi possono essere gli ospedali, i supermercati e le grandi aziende, considerando che una centrale di trigenerazione può essere installata sia in fase di costruzione di un edificio, sia dentro strutture già in essere, durante i lavori di ristrutturazione.

In sostanza, con la trigenerazione potrebbe ridursi la richiesta di energia elettrica dovuta alla climatizzazione estiva, molto probabilmente destinata ad aumentare sempre di più.

Nel contesto industriale, la trigenerazione rappresenta senza dubbio un vantaggio, poiché consente di abbattere i costi di approvvigionamento energetico, di ridurre l’impatto ambientale e spesso anche di accedere ad interessanti incentivi economici.

Certo, l’investimento da sostenere per la realizzazione di un impianto di questo tipo è particolarmente consistente, tuttavia sia per gli incentivi, sia per il successivo risparmio, è senza dubbio una scelta da prendere in considerazione, soprattutto in ambito industriale e professionale.

L’elevata efficienza della trigenerazione

La trigenerazione offre un maggiore e migliore sfruttamento del potere calorifico di un combustibile, risultando per questo ancora più efficiente di un normale sistema di cogenerazione.

In genere, una centrale termoelettrica tradizionale riesce a convertire in elettricità il 30% circa dell’energia calorifica del combustibile utilizzato, disperdendo in calore il restante 70%.

La trigenerazione consente di recuperare oltre l’80% del combustibile, in parte come riscaldamento, in parte come energia che va ad alimentare un sistema di assorbimento in grado di produrre un effetto refrigerante.

La trigenerazione garantisce ridotti consumi di combustibile, minime perdite durante la trasmissione dell’energia, risparmio e rispetto per l’ambiente. Occorre però tenere presente che il miglior rendimento si verifica quando la richiesta di elettricità, energia termica e refrigerazione è contemporanea, come avviene appunto nelle strutture molto grandi.

Senza tralasciare ovviamente l’aspetto della localizzazione: l’impianto di trigenerazione di solito si trova presso l’utente stesso, abbattendo di conseguenza i costi dovuti al trasporto e alla distribuzione dell’energia e i rischi di interruzione. Ciò significa essere, parzialmente o totalmente, produttori dell’energia di cui si ha bisogno e avere diritto ad incentivi fiscali e agevolazioni.