Impianto cogenerazione con turbine a gas “oil free”

I centri sportivi ed in generale il comparto wellness presentano un consumo elevato di risorse energetiche/idriche a fronte di budget di gestione spesso limitati. Oggi, è possibile un risparmio medio del 30-50% sui consumi dei centri sportivi e delle piscine in genere, grazie alla cogenerazione.

Tra i produttori di turbine a gas per la cogenerazione è oggi riconosciuta a livello mondiale la società americana Capstone Turbine Corp che ha sviluppato nello specifico una serie di Turbine a gas di derivazione aeronautica con il concetto “oil free” (in totale assenza di olio lubrificante) grazie all’utilizzo di speciali cuscinetti ad aria brevettati da Capstone.



Le microturbine si prestano molto bene all’integrazione all’interno di centri sportivi, piscine e SPA in quanto utenze molto energivore con carichi elettrici e termici variabili per es. da estate ad inverno, ovvero:

• velocità di rotazione variabile;
• modulazione del carico elettrico e di conseguenza termico dallo 0% al 100%;
• possibilità di inseguimento termico o elettrico;
• salvaguardia dell’ambiente con notevole riduzione delle emissioni di CO in atmosfera in linea con le normative più restrittive relative alle emissioni (CO < 50mg/mc e NOx < 18 mg/mc);
• manutenzione ridotta con intervalli ogni 8000 ore di funzionamento;
• disponibilità del sistema garantita oltre 8.500 ore/anno con MTBF pari a 15.000 ore;
• risparmio sui costi di gestione (ridotti oneri di manutenzione, elevata automazione e possibilità di monitorare da remoto i parametri del sistema);
• facilità di integrazione all’impianto esistente grazie ai ridotti pesi ed ingombri, alla ridottissima rumorosità (< 60dBa @10 m ad alte frequenze);
• scalabilità ed espandibilità del sistema in relazione all’aumento dei consumi, con la possibilità di inserire in parallelo più moduli totalmente integrati ai precedenti e gestiti come un unico sistema.

Prendiamo in esame un’applicazione concreta, analizziamo il caso di GetFIT, leader nel mercato del fitness e benessere con 13 club (tra Milano, Monza, Gallarate e Lugano) e 35.000 soci, che ha da poco installato per il suo centro di via Meda a Milano un impianto di cogenerazione a turbina oil free ad alto rendimento.

Per GetFIT, infatti, l’energia consumata da elettricità, combustibili e acqua pesava nei suoi centri benessere in una percentuale che spaziava fra il 5% e il 10% del fatturato, addirittura la terza voce di spesa, dopo i costi di personale e l’affitto. La centrale di cogenerazione, costituita da due microturbine Capstone da 65 kW oil free, è stata installata in meno di un mese presso il nuovo centro di via Meda ed ha consentito un risparmio di energia primaria del 30% che poi si traduce in un relativo risparmio in bolletta.

L’impianto inoltre presenta emissioni in atmosfera estremamente ridotte (inferiori a 5 ppm di NOx e 40 ppmV di CO), tali da rispettare anche le più stringenti prescrizioni in tema di emissioni, come quelle in vigore in Lombardia nelle zone centrali di Milano dove si trovano molti dei centri GetFIT.

Ricostruiamo quindi il caso concreto di questo impianto

Dati tecnici:

• consumi: 46,8 smc/h di gas metano per n.2 moduli C65 a piena potenza,
• potenza elettrica netta generata: 130 kWel;
• frequenza 50 Hz;
• tensione all’uscita 400 V;
• rendimento elettrico al netto degli ausiliari interni alla Turbina del 29%;
• potenza termica generata: 224 kW termici con acqua a 70°C;
• ore funzionamento annue: 6.000;
• dimensioni turbina C65 ichp GC: 762 (largh.), 1954 (lung.), 2108 (alt.);
• risparmio energetico energia primaria incluso fattore moltiplicativo di 1,4 per impianti< 1MWel) pari a 52 TEP (tonnellate annue equivalenti di petrolio);
• riduzione emissioni: 110 tonnellate di CO2 annue;
• risparmio economico: circa 70.000 euro annui;
• manutenzione: ordinaria ogni 8.000 ore e straordinaria ogni 40.000 ore.

Per procedere all’analisi energetica del sito e per individuare la soluzione cogenerativa più adatta si sono verificati i seguenti aspetti: la disponibilità del combustibile, il consumo termico mensile, il vettore termico che serve alla struttura, le ore/gg di utilizzo del termico ed il profilo dei consumi elettrici, le tariffe energetiche (elettricità e gas metano) sostenute.

Dallo schema riassuntivo riportato si vede che a fronte delle spese reali, comprese imposte e manutenzione, si avrà un rientro dell’investimento in circa 5 anni in relazione all’energia prodotta dalle turbine con un funzionamento annuo di circa 6000 ore/anno.