Diagnosi energetica dell'Ospedale Papa Giovanni XXIII di Bergamo : valutazione sull'utilizzo della cogenerazione

The main purpose of this paper is to study of the implementation of a cogeneration plant for the Papa Giovanni XXIII Hospital in Bergamo. The field of study was first framed in the more general context of reducing energy consumption and improving energy efficiency to mitigate ongoing climate change. Afterwards, the scope of investigation was restricted to the hospital context, from the development of the first forms of reception and care of patients to the contemporary hospital. Subsequently a study was conducted on the state of the art of cogeneration technology, investigating the Italian context and its possible applications. The energy audit procedure for buildings was then analyzed, which is configured as the essential tool to be able to define the energy behavior of the hospital structure in a sufficiently consistent way with the real case. In the second part of the paper, the II level audit (Standard) of the Hospital was carried out: through the historical-functional research of the hospital complex and data collection, was developed the process analysis of the energy inventory. Then followed the construction phase of the energy model, based on the calculation procedures required by law (UNI-TS11300 and CENED procedure) and expanded in the algorithms in order to obtain a semi-stationary model useful for the actual audit, to take into account the constructive-technological and functional-organizational specificities of the Hospital. The model thus obtained was validated by comparing the calculation results with the energy consumption values derived from accounting. Through the study of the hourly load curves for the typical day of each month of the year it was possible to size the cogenerator system, of which the economic conditions and environmental impact were also investigated. Finally, was made comparison of the economic feasibility of the solution identified with other possible configurations of the cogeneration plant.

Lo scopo principale del presente elaborato è la valutazione dell’implementazione di un sistema di cogenerazione per l’Ospedale Papa Giovanni XXIII di Bergamo. È dapprima stato inquadrato l’ambito di studio nel più generale contesto della riduzione del consumo di energia e di miglioramento dell’efficienza energetica al fine della mitigazione dei cambiamenti climatici in atto. Successivamente è stato ristretto l’ambito di indagine al contesto ospedaliero, dallo sviluppo dalle prime forme di accoglienza e cura dei degenti sino all’ospedale contemporaneo. In terzo luogo è stato condotto uno studio riguardante lo stato dell’arte della tecnologia cogenerativa, approfondendo il contesto italiano e le sue possibili applicazioni. E’ quindi stata analizzata la procedura di diagnosi energetica per edifici, la quale si configura come lo strumento imprescindibile per poter definire in maniera sufficientemente aderente alla realtà il comportamento energetico della struttura ospedaliera. Nella seconda parte dell’elaborato è stata sviluppata la diagnosi di II livello (Standard) dell’Ospedale di Bergamo: attraverso le attività di ricerca storico-funzionale dell’organismo ospedaliero e di raccolta dati, è stata elaborata l’analisi di processo dell’inventario energetico. E’ poi seguita la fase di costruzione del modello energetico, basato sulle procedure di calcolo da normativa (UNI-TS11300 e procedura CENED) ed ampliato negli algoritmi al fine di ottenere un modello quasi-stazionario utile alla diagnosi vera e propria, per tener conto delle specificità costruttivo-tecnologiche e funzionali-organizzative dell’Ospedale. Il modello così ottenuto è stato validato attraverso il confronto dei risultati di calcolo con i valori di consumo energetico desunti dalle bollette. Attraverso lo studio delle curve di carico orarie per il giorno tipo di ciascun mese dell’anno è stato possibile dimensionare la taglia del cogeneratore, del quale sono state approfondite anche le condizioni economiche e l’impatto ambientale. Infine è stato effettuato il confronto della fattibilità economica della soluzione individuata con altre possibili configurazioni del sistema cogenerativo.