La cogenerazione e la trigenerazione sono argomenti di grande attualità. Provvedimenti normativi e legislativi atti a promuovere l’utilizzo esteso di queste proposte tecnologiche sono in dirittura d’arrivo e se ne prevedono di conseguenza importanti sviluppi applicativi.

I gruppi utilizzati allo scopo sono caratterizzati da potenze frigorifere fino a 176 kW, sono modulari nella concezione costruttiva e compatibili tra di loro, il che permette installazioni con più unità per coprire livelli di potenza diversi. Per il loro azionamento è possibile utilizzare acqua a temperature assai basse, fra i 70 °C e i 95 °C.
Producono acqua a 7 °C, con una efficienza di conversione del 70%.
Va peraltro segnalato come questa formula tecnologica, altrimenti denominata trigenerazione, trovi da tempo ampia e proficua diffusione nei paesi del nord Europa, assai attenti ad ogni proposta di risparmio energetico.

La cogenerazione e la trigenerazione

Il termine cogenerazione si riferisce alla produzione combinata di calore ed energia elettrica (CHP = Combined Heat and Power) ottenuta impiegando energia primaria.
L’energia primaria può essere quella potenziale del gas o del gasolio utilizzata in un motore a combustione interna, che aziona un generatore elettrico.
Una gran parte del calore generato dal motore viene recuperata ed impiegata per altri scopi.

In passato, era uso comune installare in loco gruppi elettrogeni, sia per le emergenze – stand by – da utilizzare cioè in caso d’interruzione dell’alimentazione da rete, sia per la produzione dell’energia elettrica necessaria in tutti quei casi in cui questa non era altrimenti disponibile, anche se allora non si prestava grande attenzione al rendimento complessivo del sistema; la figura 1 illustra l’efficienza caratteristica di una installazione di produzione di energia elettrica, senza alcun recupero del calore dal motore.
Gli attuali costi dell’energia primaria, quelli dell’energia elettrica e l’efficienza globale ottenibile con il recupero del calore da un gruppo elettrogeno hanno cambiato completamente l’intero concetto impiantistico adottato, portando alla scelta di soluzioni miranti alla drastica riduzione dei costi.
Il rendimento ricavabile su motori, che convertono l’energia meccanica in energia elettrica, è dell’ordine del 32%; ciò in altri termini significa che l’acqua di raffreddamento del motore e i gas prodotti disperdono quasi il 70% dell’energia potenziale contenuta nel combustibile di alimentazione impiegato.
Peraltro, normalmente la possibilità di recupero del calore generato dal motore può risultare dell’ordine del 90%.

La trigenerazione, a differenza della cogenerazione che si utilizza per ottenere energia elettrica ed energia termica, consente anche la produzione di energia frigorifera, nello specifico acqua refrigerata utilizzabile per il condizionamento ambientale e per il raffrescamento. In questo tipo di sistema, la refrigerazione si ottiene sfruttando il principio del ciclo frigorifero.

In che modo?

Mediante un sistema di recupero dell’energia termica di scarto del cogeneratore (ad esempio i gas di scarico), si preleva una notevole quantità di acqua calda che successivamente, con l’ausilio di un assorbitore, verrà refrigerata ed impiegata nelle unità di condizionamento. Un notevole vantaggio in termini di risparmio energetico, in quanto l’energia “fredda” per la refrigerazione è ottenuta sfruttando il calore termico di un impianto a cogenerazione che altrimenti andrebbe disperso.