Guida al teleriscaldamento

Scopriamo pro e contro del teleriscaldamento, la sua diffusione in Italia ed alcune realizzazioni particolarmente interessanti di questa tipologia di impianto.

Cos’è il teleriscaldamento

Si intende un sistema di unità di riscaldamento a distanza, che funziona attraverso una rete di condutture, che trasporta il calore generato da grandi impianti di cogenerazione (anch’essi gestiti “da remoto”) alle singole strutture abitative.

Nel sistema di teleriscaldamento, la tradizionale caldaia non serve più e viene sostituita da un semplice scambiatore termico che trasferisce il calore prelevato dalla rete all’impianto di distribuzione interna dell’edificio, ma non produce però l’acqua calda per uso igienico sanitario.

Il calore creato dall’impianto centrale è trasportato in geenre dall’acqua, che è immessa in rete alla temperatura di 90°- 120° e, una volta sfruttato dagli impianti di riscaldamento delle varie abitazioni, ritorna nella centrale a 60°.

Questo metodo riduce gli sprechi energetici e ha un minor impatto ambientale rispetto ai tradizionali metodi di riscaldamento a caldaia singola. Infatti, nelle centrali possono essere usati diversi tipi di combustibile a seconda delle disponibilità sul territorio e della disponibilità sul mercato.

Inoltre, vengono ridotti i costi di trasporto e di manutenzione rispetto alla caldaia per ogni appartamento. Risultano evidenti le economie di scala che si instaurano concentrando la funzione di riscaldamento in un unico impianto per diverse unità abitative. Se adeguatamente realizzate, le centrali di cogenerazione garantiscono livelli di inquinamento estremamente contenuti.

Come è fatto un impianto di teleriscaldamento

Una centrale di cogenerazione o teleriscaldamento è un grande impianto che produce calore ed energia elettrica e lo distribuisce all’area urbana circostante.

Dalla centrale, il calore viene trasmesso al fluido termovettore (può anche non essere acqua). Questo viene poi distribuito attraverso una rete di condotte verso le utenze finali.

Ad un certo punto la rete di tubazioni primaria incontra quella secondaria degli utenti e avviene lo scambio di calore attraverso gli scambiatori installati presso i diversi edifici. Questi ultimi gestiscono lo scambio di calore tra l’acqua proveniente dalla centrale di cogenerazione, ad una temperatura ben più alta di quella necessaria per funzionare nell’impianto domestico, e l’acqua degli ambienti da riscaldare.

Il calore viene trasferito nell’acqua delle tubazioni secondarie degli utenti e può essere utilizzato per riscaldare gli ambienti.

Infine, l’acqua, che ha ormai perso il suo calore iniziale, torna verso la centrale di teleriscaldamento. Qui potrà essere nuovamente riscaldato e ridistribuito.

Dunque:

• La rete primaria di tubazioni è quella che parte dalla centrale di cogenerazione e si distribuisce lungo tutto la superficie urbana, arrivando fin sotto gli edifici, e alla centralina di scambio
• La rete secondaria di tubature è quella che partendo dagli impianti dei riscaldamento degli utenti, raccoglie l’acqua più fredda di ritorno dagli ambienti riscaldati per convogliarla alla centrale di cogenerazione

Fonti di calore della centrale di teleriscaldamento

Uno dei grandi vantaggi degli impianti di questo tipo è che per produrre acqua calda (il fluido vettore può anche esser altro, ma in genere è acqua) si possono utilizzare diverse fonti di calore:

• biomasse
• termovalorizzazione dei rifiuti non riciclabili
• solare termico
• geotermico
• recupero di calore di scarto dai processi industriali e centrali termoelettriche
• accumulo termico

Si tratta di un unico sistema energetico integrato che recupera calore disponibile localmente che andrebbe disperso o rilasciato perché in eccesso.

I vantaggi di un sistema di teleriscaldamento

Esistono diversi vantaggi, che andiamo a riassumere di seguito.

• Minore impatto ambientale: un impianto centralizzato rispetto a tanti singoli impianti domestici per il riscaldamento abbatte le emissioni di CO2 e degli inquinanti locali, poiché c’è un controllo dei fumi emessi dai camini delle centrali di cogenerazione più rigido e frequente rispetto a quello degli impianti condominiali e indipendenti, e si riduce lo spazio per lo stoccaggio dei rifiuti
• Minore dipendenza energetica: per la possibilità di scelta del combustibile di alimentazione in base alla convenienza economica del momento e della sua disponibilità sul mercato, combinata alla molteplicità delle fonti, tra rinnovabili e tradizionali. Al momento, in Italia il più diffuso risulta il gas naturale
• Efficienza energetica: un impianto centralizzato è più efficiente e più sicuro, con maggiori possibilità di recupero del calore di scarto, nel segno di una maggiore economia circolare e di un minor impatto ambientale.
• Migliore comfort abitativo: grazie all’uso di un impianto ad acqua migliora il comfort termico dell’abitazione, evitando anche l’uso di sistemi pericolosi come stufe e caldaie a legna
• Minore manutenzione per i condomini: non utilizzare un combustibile direttamente, per alimentare il proprio impianto elimina molte problematiche, come l’accumulo di scorie, lo sporcarsi delle tubazioni e i guasti che, se non individuati in tempo, possono causare gravi danni alle strutture e alle persone.

Quali sono gli svantaggi del teleriscaldamento

Un sistema di questo tipo ha certamente anche diversi aspetti negativi, che lo rendono una realtà possibile solo i alcuni contesti urbani di grandi dimensioni e non per zone isolate, realtà rurali e di montagna.

• Elevati costi per la realizzazione e la manutenzione di un impianto e della rete di tubi urbani, che solo un player molto forte e capillare può sostenere, per cui è economicamente sostenibile in grandi aree urbane
• Lunghi tempi per il ritorno dell’investimento, pari anche a 15-20 anni, per via degli elevati costi iniziali di impianto e rete
• Densità abitativa elevata e vicinanza alla sorgente sono elementi fondamentali che limitano la diffusione in zone isolate o mediamente-scarsamente abitate, che non porta ad ammortizzare i costi di distribuzione dell’energia

Come è progettato un impianto di teleriscaldamento

La progettazione di una rete urbana di teleriscaldamento prevede inizialmente l’individuazione dell’area teleriscaldabile e l’analisi dell’utenza.

In base alla stima della potenziale domanda si passa alla definizione delle dimensioni e alla localizzazione della centrale di teleriscaldamento. Di conseguenza, si progetta un tracciato ed il relativo dimensionamento della rete di condutture e degli scambiatori di calore.

A questo punto è necessario fare un bilancio energetico e ambientale, finanziario ed economico. Successivamente, si passa alla realizzazione e messa in funzione del sistema urbano di teleriscaldamento vero e proprio.

Se un sistema viene ideato e messo in opera considerando attentamente tutte le sue componenti, si ottiene la possibilità di riscaldare un’area urbana in maniera economicamente conveniente e rispettosa dell’ambiente circostante.

Teleraffrescamento e teleriscaldamento

Esiste anche la possibilità di applicare una modalità inversa alla rete di teleriscaldamento, in cui all’acqua calda si sostituisce acqua fredda, sempre prodotta da una centrale: il teleraffrescamento. Questa modalità porta ad una riduzione significativa del consumo di energia elettrica rispetto ai tradizionali condizionatori per singola unità abitativa.

• La centrale di produzione di energia termica può produrre energia frigorifera, da cedere al fluido vettore (acqua), grazie all’impiego di gruppi frigoriferi ad assorbimento, sempre da cedere al fluido. Può anche arrivare da fonti libere (acqua del mare, di lago) oppure può essere prodotta dal calore di scarto tramite l’uso di raffreddatori a turbina, ad assorbimento o prodotta da raffreddatori elettrici.
• L’acqua refrigerata arriva agli edifici attraverso la rete del teleriscaldamento ed entra nei loro sistemi di raffrescamento tramite uno scambiatore di calore. 
• L’acqua ritorna all’impianto principale di raffrescamento ad una temperatura maggiore, dopo aver raffreddato l’edificio. Qui ve viene di nuovo raffreddata e redistribuita, in un circuito chiuso uguale al teleriscaldamento.

Che diffusione ha in Italia il teleriscaldamento

Questo tipo di impianto si sta diffondendo anche nel nostro Paese. La prima città a dotarsi di tale sistema è stata Brescia nel 1971, seguita da Torino, che oggi possiede la rete più estesa del nostro Paese. Anche a Milano e in Lombardia questa tipologia di riscaldamento è presente.

Oggi in Italia circa 4 milioni di italiani in 282 Comuni, per un’estensione di 368 reti distribuite lungo 4446 km, utilizzano servizi di teleriscaldamento (fonte: Valutazione economica dei benefici sociali dello sviluppo del teleriscaldamento in Italia, Università Bocconi e A2A).

I centri urbani che utilizzano sistemi di teleriscaldamento si trovano principalmente nelle regioni settentrionali. Usufruiscono di evidenti vantaggi in termini di costi (l’aliquota IVA per uso privato è pari al 10 % contro il 20% degli oli combustibili) ed emissioni di inquinanti. Ma le potenzialità di espansione di questo sistema sono notevoli: si prospetta uno sviluppo del 400 % rispetto alla dimensione attuale.

Come detto, un solo grande impianto va a sostituire ad un gran numero di caldaie, meno efficienti economicamente e ad alto impatto ambientale. In questo modo, si realizza un buon risparmio energetico in casa.

L’impianto di teleriscaldamento di Torino

Interessante questo caso, tra le grandi città. Sotto la città di Torino corrono 368 km di tubature doppie, per un totale di 40 milioni di mq, destinati nel giro di 10 anni a diventare 67 milioni, fatto che permetterà di ridurre le emissioni di CO2 nell’atmosfera di ben 567 t.

Un sistema come quello di Torino, inoltre, è detto di cogenerazione, perché consente la produzione sinergica di energia elettrica, attraverso la valorizzazione del calore disperso nell’ambiente esterno in quanto non più utilizzabile.

Il teleriscaldamento è amico dell’ambiente, perché è in grado di produrre la stessa quantità di calore di un sistema tradizionale, ottimizzando l’utilizzo del combustibile e riducendo di conseguenza i consumi e la quantità di emissioni inquinanti.

Torino si presenta quindi come un caso italiano di eccellenza per una pianificazione urbana sostenibile e in linea con gli obiettivi dell’UE per il clima, i cosiddetti “20-20-20”: arrivare, entro il 2020 a raggiungere il 20% di fonti rinnovabili, migliorare del 20% l’efficienza energetica e ridurre del 20% le emissioni di CO2.

Il primo impianto di teleriscaldamento solare è in Lombardia

Lombardia all’avanguardia nel campo del riscaldamento ecologico. Il primo impianto di teleriscaldamento solare si trova infatti a Varese. Un unicum non solo per l’Italia ma per l’intera Europa del Sud, col solare termico integrato in una rete di riscaldamento.

Questo innovativo impianto della dimensione di 1.000 mq produce calore da fonte rinnovabile ed è di pertinenza della società Varese Risorse del Gruppo a2a. Si tratta dell’utility addetta al teleriscaldamento cittadino per concessione del Comune lombardo già dal 1992.

L’impianto produce circa 400 MWh/anno di energia termica, coprendo il fabbisogno di acqua calda sanitaria di 130 appartamenti. Sono 73 i collettori solari disposti in otto file collegate in parallelo, per una superficie captante totale pari a 990 mq.

La realizzazione dell’impianto solare, che avrà sede in via Rossi, è stata affidata alla società veronese SHD Energy.  L’investimento è stato di circa 400mila euro.

Notevoli i vantaggi per l’ambiente. Grazie a questa nuova struttura viene evitata l’emissione in atmosfera di 108 tonnellate di CO_2.  Senza ricorrere ai combustibili fossili per un quantitativo pari a ben 43 tonnellate equivalenti di petrolio annue.

Teleriscaldamento ed impianto solare assieme

All’impianto di teleriscaldamento è stato aggiunto anche il nuovo impianto solare, molto più conveniente rispetto a una centrale termoelettrica tradizionale. Infatti, funziona come un impianto di cogenerazione, un processo che permette la produzione congiunta e contemporanea di energia elettrica e calore a partire da una singola fonte energetica.

Ciò permette di ottenere risultati notevoli in termini di risparmio energetico e riduzione delle emissioni di CO2.

La struttura in arrivo è dotata di un sistema di controllo intelligente per aumentare l’efficienza e sfruttare al meglio le variazioni delle condizioni ambientali, reagendo con maggiore rapidità. Nell’area intorno all’impianto è stato previsto un piano di riqualificazione urbana, con l’ampliamento degli spazi verdi e la creazione di percorsi pedonali. Niente male, vero?

Questo esperimento è il punto di partenza per il teleriscaldamento solare. Speriamo che in futuro possa incontrare sempre maggior fortune e diffondersi anche nel resto dello Stivale.

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