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Energia: riciclare per risparmiare

Di Antonio P. Adamo e Vittorio Pedrotti, 25 giugno 2004

Proseguiamo con la pubblicazione dell’interessante analisi dell’ingegner Antonio P. Adamo e dell’architetto Vittorio Pedrotti delle tecnologie avanzate e della loro applicazione nell’edilizia alberghiera. Nella precedente puntata è stato affrontato il problema dello spreco di acqua potabile per il lavaggio delle stoviglie, presentando macchine di nuova generazione a sistema di riciclaggio locale.

Un ragionamento analogo si può fare per le sale da bagno. Per quanto riguarda l’acqua si hanno qui due usi distinti:

1. I lavandini, i bagni, le docce producono acque “sporche”;

2. I gabinetti e i bidet producono acque “luride” (o “nere”).

Ovviamente, i lavandini, i bagni, le docce e i bidet richiedono fornitura di acqua potabile e purissima. Ma non c’è nessuna ragione d’usare gli stessi stringenti criteri per i gabinetti. Ecco uno schema di principio

Si procederà a raccogliere le acque semplicemente sporche e avviarle a serbatoi di rigenerazione che le trasformeranno in acque grigie. Queste saranno usate per risciacquare i gabinetti e quindi avviate alle fognature.

Siccome però i lavandini, i bagni e le docce producono molta più acqua sporca di quanto sia necessario per risciacquare i gabinetti, l’eccedente può essere tranquillamente utilizzato per innaffiare i prati. L’adozione e l’uso di questo sistema è vivamente raccomandato.

Brrr
Un’altra utilizzazione ecologica dell’acqua e quella di sfruttarne la sua energia termica latente per “raffreddare” gli ambienti. Nella nostra bella penisola, durante l’estate, le camere d’albergo non sempre sono fresche. Se l’albergo in questione si trova in riva a un lago o al mare, si può usare il fatto che l’acqua a una certa profondità è generalmente più fredda che alla superficie e che la sua temperatura a una data profondità rimane quasi costante tutto l’anno. Ecco uno schema di funzionamento possibile:

Situazione: albergo in riva al mare.
Temperatura dell’aria: diciamo 35°C.
Temperatura dell’acqua in superficie: diciamo 24°C.
Temperatura dell’acqua a una profondità di 20 metri: diciamo 14°C.

Allora si pompa dell’acqua a 20 metri di profondità, la si fa circolare nelle camere da raffreddare attraverso uno scambiatore di calore. L’acqua cede il suo freddo agli ambienti e ne evacua il calore eccessivo. Quando raggiunge i 24°C essa è restituita al mare, in superficie, dove la sua nuova (alta) temperatura non nuoce all’ambiente.

Molte ditte offrono questa possibilità d’istallazione che è vivamente raccomandata.

Un bello e orribile mostro
Passiamo adesso alla cogenerazione. Questo termine indica la produzione allo stesso tempo di energia elettrica e energia termica. All’origine di questa tecnologia c’è il fatto che quando si trasforma energia, ci sono perdite, quasi sempre sotto forma di calore. Esempio: nella Ferrari, l’energia potenziale della benzina viene dapprima trasformata in energia termica nei cilindri che ospitano la combustione causata dalle candele.
La combustione provoca un’espansione violenta dei gas di scarico che trasformano così l’energia termica in energia cinetica, ciò che spinge la rossa saetta ai suoi famosi 340 km/h.
Naturalmente, non si può permettere il surriscaldamento del motore (che finirebbe per fondere). Si usa quindi un liquido di raffreddamento (ad esempio, acqua) che evacua il calore eccessivo e lo dissipa nell’ambiente per mezzo del radiatore. Ora questa dissipazione rappresenta una grossa perdita. Non dimentichiamo che a causa di ciò, l’efficienza totale di un motore a scoppio, perfino nella beneamata Ferrari, raramente supera il 40-45%. Lo scopo della cogenerazione è appunto quello di recuperare questo calore.

In albergo ci si regola così: i gruppi generatori sono praticamente obbligatori per qualsiasi albergo di una certa taglia, in genere a partire da una sessantina di camere. Questi generatori sono costituiti da un grosso motore che si accende automaticamente e soltanto in caso d’improvvisa mancanza di energia elettrica. Il motore fornisce la sua energia cinetica a un alternatore (o dinamo), che la trasforma in energia elettrica, assicurando così la distribuzione di elettricità ai vari apparecchi dell’albergo. Il guaio è che, data la grande stabilità e regolarità offerte oggi dai fornitori di energia elettrica, i gruppi generatori restano inerti per mesi e mesi, se non per anni ed anni. Essi costituiscono un investimento <>. Ma ecco che interviene la cogenerazione. In questo caso, i generatori funzionano per produrre energia elettrica da consumare quotidianamente (anche in caso di panne, ovviamente). Naturalmente i generatori stessi consumano energia potenziale, cioè bruciano nafta, benzina o gas naturale. Ma dato che funzionando producono anche calore (attraverso l’inevitabile combustione), si organizzano le cose in modo tale che le due forme di energia prodotte dalla combustione del fuel iniziale, quale ch’esso sia, siano recuperate e usate in modo efficiente. Ecco uno schema di possibile applicazione per un albergo d’avanguardia:

I gruppi generatori sono rinchiusi in un involucro isolante che ne conserva il calore. I generatori funzionano quasi ininterrottamente. L’energia elettrica così prodotta viene usata 1) per alleviare i carichi di punta (mattina, mezzogiorno e sera); 2) per alimentare la rete di distribuzione (contro risarcimento). Il calore prodotto viene catturato e usato per riscaldare aria o acqua (o entrambi).

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