Impianto combinato di solar cooling e integrazione energetica per Casa di cura Santa Margherita

Sull’Istituto di Riabilitazione e di Cura Santa Margherita di Pavia è installato un impianto combinato per il riscaldamento e raffrescamento ad energia solare, oltre che di produzione di acqua calda sanitaria, a servizio degli oltre duecento posti letto.
L’esigenza di affidarsi alla tecnologia solare per integrare il fabbisogno di condizionamento estivo dell’Istituto di Assistenza e Cura S. Margherita (PV) è stata fortemente voluta dall’Amministrazione dell’azienda di servizi alla Persona di Pavia: l’obiettivo era realizzare un impianto ecologico destinato al condizionamento dei nuovi uffici amministrativi, senza incidere sui consumi energetici tradizionali.
Con questi intenti è stata commissionata all’ing. Mandrino la progettazione di un impianto ad energia solare capace di garantire apporto energetico per l’acqua calda sanitaria della casa di cura e soprattutto integrazione invernale al riscaldamento dei locali oltre che la generazione di energia frigorifera per il condizionamento estivo.
La filosofia che sta a monte dell’impianto è semplice quanto efficace in fatto di ecologicità e risultati ottenuti: sul tetto della centrale termica dell’edificio è stato installato un campo solare costituito di sessantanove collettori solari Kloben a tubi sottovuoto della serie SKY CPC 58 per una superficie assorbente di circa 230 mq.
La falda della centrale termica è di tipo piano con orientazione sud-ovest. Sulla stessa superficie esterna sono stati installati anche i bollitori d’accumulo energetico.
La scelta dei collettori solari di tipo sottovuoto è apparsa fin dalle prime fasi della progettazione quasi come obbligata: sono difatti gli unici che sfruttano la naturale capacità isolante del vuoto garantendo minori dispersioni termiche e quindi una migliore efficienza, soprattutto nella applicazioni ad alta temperatura come il solar cooling.
Il circuito solare, caricato con una miscela di acqua e glicole, permette di asportare il calore captato dai collettori e di cederlo agli accumuli termici isolati tramite uno
scambiatore esterno. Il calore prodotto viene destinato a diversi utilizzi nella stagione estiva ed invernale.
In estate, quando gli accumuli termici raggiungono la temperatura di circa 85°C, l’acqua calda viene spillata per alimentare la macchina ad assorbimento che inizia così la
conversione di energia termica in energia frigorifera. L’acqua refrigerata, una volta prodotta, viene stoccata a una temperatura indicativa di 7°C in due serbatoi
perfettamente isolati, sui quali insistono anche i chiller d’integrazione, e viene prelevata poi dalle utenze per il condizionamento estivo.
La dissipazione del calore in eccesso dell’assorbitore avviene con acqua di torre, che sfruttando la temperatura di bulbo umido, permette un corretto smaltimento del calore in eccesso anche con temperature esterne elevate.
L’impianto ad assorbimento ed i suoi accumuli a monte dell’assorbitore sono ovviamente utilizzati quale integrazione energetica invernale ed in mezza stagione dell’ospedale permettendo di risparmiare, secondo i calcoli di simulazione, un’ottantina di MWh termici che dovrebbero essere altrimenti forniti dalle caldaie.
Inoltre il sistema combinato fornisce per buona parte dell’anno acqua calda sanitaria destinata ai grandi consumi dell’utenza ospedaliera, previsto nella percentuale del 32% con risparmio di oltre 50.000 metri cubi di gas.
Durante il periodo di condizionamento estivo i collettori solari sono capaci, vista la loro grande efficienza, di fornire energia alla macchina d’assorbimento per la produzione di circa 79 MWh frigoriferi, considerando un’efficienza del sistema pari a circa 0,67 come COP e soprattutto abbattendo del settanta percento il consumo di energia elettrica, vero motivo di ammortamento dell’impianto.
Per questo impianto Kloben ha vinto il Premio Innovazione Amica dell’Ambiente 2009 nella categoria tecnologie verdi.

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