DALL’INDUSTRIA
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La gestione come opportunitàCarbotermo progetta e realizza
impianti a misura delle esigenze
dei committenti, tecnologicamente
avanzati e ottimizzati in ottica
gestionale, per conseguire i
risparmi energetici indispensabili a
massimizzare gli investimenti.
Le spese energetiche costituiscono un capi-
tolo sempre più importante per enti pubbli-
ci, aziende e famiglie, e l’attuale congiun-
tura economica sfavorisce l’accesso al cre-
dito per la riqualificazione e la sostituzione
degli impianti esistenti con tecnologie più
efficienti ed evolute, che permettono di ri-
pagare i costi attraverso il contenimento
dei consumi. Per le società che si occupa-
no principalmente di gestione energetica,
questo tipo di opere può però configurarsi
come un investimento finalizzato a miglio-
rare l’efficienza energetica delle attività dei
propri clienti e, perciò, il risparmio di gestio-
ne, assicurando così continuità e sviluppo
all’attività imprenditoriale.
Questa è la strada intrapresa da Carboter-
mo, azienda leader nella gestione degli im-
pianti di riscaldamento, di climatizzazione e
tecnologici, che si propone al mercato come
partner energetico di realtà pubbliche e pri-
Ing. Andrea Berti,
Direttore tecnico Carbotermo
Carbotermo (nell’immagine la sede centrale di Milano) è una società attiva nel settore della gestione impiantistica dal 1950, che progetta e realizza impianti a misura delle esigenze energetiche e finanziarie dei propri clienti.
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vate di grande, media e piccola dimensione.
A questa offerta combinata si affiancano
l’eccellenza dei servizi prestati, la conoscen-
za approfondita e la presenza capillare sul
territorio, che permettono di coniugare le
esigenze del cliente con le migliori oppor-
tunità e soluzioni disponibili.
Costruire per gestire
L’impianto di trigenerazione presso l’Ospe-
dale A. Manzoni di Lecco è il risultato di una
gara aggiudicata secondo il criterio dell’offer-
ta economicamente più vantaggiosa, costato
complessivamente 5 milioni di euro. Entrato
in attività da poco meno di due anni, nei primi
dodici mesi di esercizio l’impianto ha permes-
so un risparmio di 1.400.000 kWh elettrici,
pari a circa 270.000 euro solo sulla parte
elettrica. L’intervento è significativo soprat-
tutto in ragione del fatto che la produzione
del freddo mediante gruppi ad assorbimen-
to sfrutta il 100% dei cascami termici resi di-
sponibili dai cogeneratori, conseguendo un
importante risultato sotto il duplice profilo
energetico e ambientale. Grazie ai risultati
ottenuti e come previsto dal bando di gara
il contratto di gestione, originariamente di
sei anni, è già stato prolungato di un ulte-
riore triennio.
Lo strumento del project financing si di-
mostra particolarmente efficace al crescere
della complessità degli interventi e dell’am-
montare degli investimenti, in quanto per-
mette al committente pubblico di trovare
una risposta a misura delle proprie esigen-
ze (tecnico-progettuali, costruttive e gestio-
nali, economiche e finanziarie) attraverso il
confronto diretto con un gruppo di attori
privati, competenti e strutturati. È il caso
della nuova Centrale tecnologica realizzata
per l’Università degli Studi di Milano, rea-
lizzata nell’ambito di una partnership che
comprende investimenti privati per 8,5 mi-
lioni di euro e una durata della concessio-
ne di 15 + 5 anni. Rispetto alla situazione
precedente, il risparmio conseguito è pari al
20%, al netto dei costi di realizzazione della
centrale e delle spese per la manutenzione
ordinaria e straordinaria.
Il project financing per l’Aeroporto militare
di Cameri, i cui lavori sono iniziati a luglio
2013 e termineranno entro l’inizio della sta-
gione di riscaldamento 2014/2015, è stato
sviluppato con una specifica attenzione an-
che agli aspetti ambientali dell’operazione.
Uno dei cogeneratori installati presso il Presidio ospedaliero “A. Manzoni” a Lecco: nei primi dodici mesi di esercizio l’impianto di trigenerazione ha permesso un risparmio di circa 270.000 euro solo sulla parte elettrica.
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Consentirà infatti una significativa riduzione
delle emissioni di anidride carbonica, dovuta
alla sostituzione di una quota significativa
di combustibile fossile (gasolio) con fonti
energetiche rinnovabili e assimilate ad alta
efficienza (cippato di legna e cogenerazio-
ne a gas metano).
L’investimento privato è nell’ordine di 11
milioni di euro con durata della concessio-
ne di 25 anni. Con la riqualificazione delle
attuali centrali e l’implementazione, nel pro-
getto, di predisposizioni e sovradimensio-
namenti, sarà migliorata la fruizione ener-
getica della base aerea e dei relativi piani di
sviluppo futuri.
In tutti questi casi, Carbotermo ha selezio-
nato Sauter come partner di riferimento
per la progettazione, la realizzazione e la
manutenzione dei sistemi di supervisione e
controllo. Nella nostra esperienza, si tratta
infatti del produttore specializzato in gra-
do di offrire la migliore risposta, in termi-
ni di efficienza e qualità dei sistemi come
di appropriatezza e rapidità del servizio di
assistenza.
Ottimizzare la produzione energetica
Fra l’ottobre 2011 e luglio 2012 Carboter-
mo ha realizzato un impianto di trigenera-
zione per il principale ospedale dell’Azienda
Ospedaliera di Lecco, il presidio “A. Manzo-
Il valore deI servIzICarbotermo opera nel settore energeti-
co dal 1950. Si occupa di gestione degli
impianti di riscaldamento, di climatizza-
zione e tecnologici a servizio di strutture
pubbliche (università, scuole, ospedali,
comuni) e private (oltre 1.200 condomi-
ni). L’azienda (circa 200 dipendenti; circa
85 milioni di euro di fatturato annuo) è
attiva prevalentemente nella provincia
di Milano: si tratta di una scelta precisa
volta a mantenere un legame stretto con
il territorio, facilitando il rapporto diret-
to con la clientela e un elevato livello di
efficienza e qualità dei servizi. Fra questi
ultimi si distinguono: gestione del calore,
conduzione e manutenzione, telegestione
degli impianti, diagnosi e certificazione
energetica, progettazione e realizzazione di
opere impiantistiche (da fonti energetiche
tradizionali e rinnovabili; climatizzazione;
cogenerazione e trigenerazione; impianti
di sollevamento idrico e di depurazione
e addolcimento acque, ecc.), fornitura di
combustibili (dispone di un deposito e di
una flotta di proprietà) oltre a raccolta,
trasporto e smaltimento rifiuti, reperi-
ni”. Oltre alla riduzione degli assorbimenti
elettrici del complesso ospedaliero, l’inter-
vento ha integrato la produzione di calore e
ottimizzato la potenza frigorifera installata.
Sfruttando le superfici disponibili nel fabbrica-
to tecnologico preesistente sono stati instal-
lati 2 cogeneratori (1.063 kWe e 1.208 kWt
ciascuno; rendimento complessivo 87,20%)
composti da:
– motore alternativo a ciclo otto (48,67 l;
20 cilindri) alimentato a gas metano, con
relativo alternatore;
– 2 trasformatori elevatori (400÷15.000 V);
– quadri elettrici MT e BT, per l’alimentazio-
ne del presidio ospedaliero e delle utenze
tecnologiche;
– moduli di recupero calore dai circuiti di
raffreddamento acqua e olio motore e dai
fumi di combustione;
– 4 elettrodissipatori di emergenza, per l’al-
ternatore e per il secondo stadio intercooler;
– unità e controllo SCR (convertitore cata-
litico) e Oxicat per contenere le emissioni
(NOx <100 mg/m3; CO <80 mg/m3).
Il calore viene convogliato sul collettore di
ritorno della centrale termica, per l’even-
tuale integrazione con gli altri generatori di
calore. La commessa ha interessato anche
l’installazione di:
– 3 caldaie ad altissimo rendimento (3.480 kW
ciascuna), con bruciatori modulanti a meta-
no, a basse emissioni di NOx e CO;
– 2 assorbitori (824 kW ciascuno) con altret-
tante torri evaporative (2.067 kW ciascuna);
– 8 elettropompe con inverter, a servizio dei cir-
cuiti caldo (90÷70 °C) e refrigerato (7÷11 °C)
diretti alle sottocentrali di scambio;
– sistema di controllo e supervisione dell’in-
tero impianto.
Per la produzione dei fluidi freddi la priorità
di funzionamento è attribuita agli assorbito-
ri. A seconda del periodo di funzionamen-
to e delle richieste provenienti dalle utenze
presenti nel presidio, vengono poi inseriti i
gruppi frigoriferi preesistenti. Un disgiun-
tore idraulico separa i circuiti a portata co-
stante (gruppi frigoriferi) da quelli a portata
variabile (utenze).
Il sistema di abbattimento delle emissioni all’ospedale di Lecco consente il contenimento del contenuto di NOx (<100 mg/m3) e CO (<80 mg/m3) dei fumi provenienti dai cogeneratori, nel rispetto delle normative vigenti.
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L’impianto di trigenerazione prevede tre sce-
nari di funzionamento:
– in inverno i cogeneratori producono cir-
ca il 70% dell’energia elettrica necessaria al
presidio, con recupero termico totale del ca-
lore prodotto eventualmente integrato dai
generatori di calore;
– nelle stagioni di transizione l’elettrici-
tà prodotta è pari al 65% della domanda,
con recupero termico del 50% per il riscal-
damento e il restante 50% per il funziona-
mento di uno dei due assorbitori;
– in estate la copertura elettrica è del 60%
circa, con recupero termico a totale appan-
naggio degli assorbitori.
Un progetto pilota
La finanza di progetto è uno strumento che
risponde alla duplice esigenza di ridurre l’e-
sborso finanziario dell’ente pubblico e mi-
gliorare l’efficacia nella realizzazione e ge-
stione degli impianti, attraverso la partner-
ship con un operatore privato. Quest’ulti-
mo rimane proprietario dell’opera realizzata,
perciò anche responsabile della sua condu-
zione e manutenzione, fino alla conclusione
del periodo di gestione, durante il quale è
obbligato a fornire i servizi energetici a fron-
te di un canone concordato. La nuova Cen-
trale tecnologica al servizio dell’Università
degli Studi di Milano è il primo project finan-
cing intrapreso da Carbotermo, in associa-
zione temporanea con la Società Consortile
Consorzio Stabile di Milano. L’intervento è
al servizio dell’intero complesso universitario
nell’area Città Studi e sostituisce le centrali
esistenti poste nei singoli corpi di fabbrica.
In questo caso il partner privato ha finan-
ziato completamente l’operazione. I lavori
sono iniziati nel maggio 2009 e si sono con-
clusi, collaudi compresi, nell’ottobre 2011,
in tempo utile per l’inizio della stagione di ri-
scaldamento. La nuova centrale (circa 1.700 m2
di superficie) è completamente interrata ed
è oggi coperta da un’area a verde a dispo-
sizione degli studenti. Dispone di 6 locali
tecnologici che accolgono:
– 2 cogeneratori alternativi (1.063 kWe e
1.217 kWt ciascuno; rendimento comples-
sivo 85%) a ciclo otto (48,67 l; 20 cilindri)
a gas metano, con moduli di recupero ca-
lore dai circuiti di raffreddamento (acqua e
olio motore) e dai residui della combustio-
ne in espulsione;
– quadri elettrici per la distribuzione dell’e-
nergia elettrica, elevata alla media tensio-
ne, alle quattro cabine (MT/BT) esistenti e
a quella di nuova realizzazione nello stes-
so locale, al servizio all’impianto di trige-
nerazione;
– 3 caldaie a gas metano (5.200 kW ciascu-
na) del tipo a fiamma passante, tre giri di
fumo e fondo bagnato a bassa emissione
di NOx (rendimento 92%);
– 2 gruppi frigoriferi ad assorbimento
(850 kW ciascuno).
La struttura è modulare, perciò predispo-
sta per l’installazione di un cogeneratore,
una caldaia e un assorbitore in più rispetto a
quelli oggi presenti. Sono state inoltre costrui-
te le nuove reti di distribuzione elettrica MT, di
teleriscaldamento (salto termico 95÷80 °C) e
teleraffrescamento (6÷11 °C), oltre a 2 pozzi
per il prelievo dell’acqua di falda, dotati di
pompe sommerse (200 m3/h), utilizzata per
la condensazione e la dissipazione del calore
in emergenza e poi smaltita mediante con-
bilità e pronto intervento, finanziamenti.
La valorizzazione della struttura, in par-
ticolare la sezione Engineering composta
da 20 tecnici, consentono alla società di
affrontare progettazione e realizzazione
di impianti tra i più impegnativi e avanzati
dal punto di vista tecnologico, in piena
rispondenza alle aspettative del mercato
in termini di prestazioni, affidabilità, costi
e sicurezza.
Attenta alle tematiche di sviluppo sosteni-
bile, risparmio energetico e riduzione dei
problemi ambientali, Carbotermo ha da
tempo adottato una politica di sensibiliz-
zazione del mercato finalizzata all’utilizzo
di fonti di energia rinnovabili, di tecnologie
e risorse naturali e di combustibili liquidi
a basso contenuto di zolfo.
L’azienda è certificata BS OHSAS 18001,
ISO 9001, UNI ISO 14001, SOA e UNI CEI 11352.
Fra i tecnici Carbotermo che hanno par-
tecipato ai progetti illustrati in questo ar-
ticolo ringrazio in particolare il p.i. Danilo
Pasini, che ne ha seguito la realizzazione
e svolge tuttora il ruolo di capocommessa
e gestore dei costi/ricavi.
Veduta esterna della nuova centrale energetica presso l’Università degli Studi di Milano, realizzata da Carbotermo con lo strumento del project financing: fuori terra sono visibili solo il parco pubblico e la torre rivestita in cor-ten.
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ferimento in un canale coperto limitrofo. È
stato perciò possibile evitare l’installazione
di torri di evaporazione e la conseguente
diffusione di vapori acquei aerodispersi in
una zona densamente abitata.
Gestione continua e programmata
I fluidi caldi prodotti da cogeneratori e calda-
ie sono distribuiti alle sottocentrali di scambio
termico ricavate nelle centrali termiche pree-
sistenti. Durante la stagione estiva, gli assor-
bitori utilizzano tutto il calore recuperato dai
cogeneratori per la produzione centralizzata
di acqua refrigerata, distribuita alle utenze
esistenti e a quelle, di nuova realizzazione,
nella Biblioteca e nella Didatteca d’ateneo,
mediante 10 sottocentrali realizzate ad hoc.
Anche in questo caso, l’impianto è gestito da
sistemi elettronici che supervisionano e con-
trollano in continuo tutti i dispositivi presenti
nell’impianto. Il sistema è caratterizzato da
unità di calcolo in grado di elaborare i dati
acquisiti dalla sensoristica in campo e di in-
tervenire sugli impianti attraverso gli organi
di regolazione quali valvole e saracinesche.
Queste attività si svolgono in ogni istante in
modo continuo e programmato, a seconda
delle esigenze, senza la presenza costante
dell’operatore. La centrale dispone di un si-
stema di monitoraggio che analizza i fumi
prodotti dalle caldaie e dai cogeneratori in
ogni istante di funzionamento, registrando i
dati acquisiti. Si tratta di un vero e proprio la-
boratorio di analisi automatizzato che utilizza
sonde per il prelievo dei campioni rilevando
la concentrazione di ossidi di azoto e di car-
bonio. La torre per l’evacuazione dei fumi e
del calore prodotti dalla centrale è composta
da struttura metallica autoportante di accia-
io zincato, rivestita di pannelli in acciaio cor-
ten, materiale estremamente resistente alla
corrosione e dal colore caldo, che si inserisce
con una propria personalità architettonica
nel complesso accademico esistente.
Efficienza, ambiente e paesaggio
Per la realizzazione del nuovo sistema di
produzione e distribuzione di energia e ca-
lore per gli edifici dell’Aeroporto militare di
Cameri, in provincia di Novara, nel 2010 il
Ministero della Difesa ha indetto una ga-
ra di project financing per la progettazione
esecutiva, la costruzione e la gestione eco-
nomica e funzionale, aggiudicata nel set-
tembre 2012 a un’associazione temporanea
di imprese capeggiata da Carbotermo. Lo
sviluppo della concessione prevede la rea-
lizzazione delle opere in 365 giorni e la loro
conduzione e gestione per 25 anni, affidate
alla società di scopo Cameri Srl.
Il progetto risponde alle esigenze di:
– razionalizzazione dell’efficienza energeti-
ca complessiva con abbattimento del fabbi-
sogno di energia primaria;
La nuova centrale dell’Università di Milano è equipaggiata con componenti Sauter Modulo 5, che impiegano il protocollo di comunicazione aperto BacNet/IP nativo per l’integrazione con sistemi di terza marca.
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Il corretto inserimento della centrale nel
paesaggio agricolo circostante prevede un
intervento di modellazione del suolo, con
creazione di dune artificiali, avvallamenti e
nuove piantumazioni, dissimulando la pre-
senza dell’infrastruttura, parzialmente in-
terrata, e delle aree logistiche per la movi-
mentazione delle biomasse. Le attività am-
ministrative sono accolte in un compatto
volume parallelepipedo soprastante la cen-
trale, con copertura verde a falda unica.
L’entrata in attività del sistema consentirà
una significativa riduzione delle emissio-
ni di anidride carbonica, per effetto del-
la sostituzione di una quota significativa
di combustibile fossile (gasolio) con fonti
energetiche rinnovabili (cippato di legna)
e sistemi ad alta efficienza.
Un intervento integrato
Il polo energetico è composto da:
– 1 caldaia a cippato (3.480 kW) a totale
copertura della domanda termica da bio-
massa rinnovabile;
– 2 cogeneratori a metano (1.189 kWe e
1.188 kWt ciascuno; rendimento comples-
sivo 85,9% a ciclo otto (48,88 l; 16 cilin-
dri), con sezioni di recupero termico dalla
camicia motore, dal raffreddamento olio,
PartnershIP tecnologIcaLa collaborazione fra Carbotermo e Sauter è consolidata da anni:
i tecnici della multinazionale svizzera partecipano attivamente
all’attività di progettazione e installazione, seguendo tutti gli
aspetti connessi alla manutenzione dei sistemi di supervisio-
ne e controllo. Gli impianti realizzati e gestiti da Carbotermo
presso l’Ospedale A. Manzoni di Lecco e l’Università degli Studi
di Milano sono equipaggiati con un sistema di supervisione
Sauter NovaProOpen (SCADA), che verrà utilizzato anche per
il progetto dell’Aeroporto di Cameri. In quest’ultimo caso è
prevista l’installazione di circa 3.800 punti di controllo sof-
tware/hardware. Questa tipologia di sistemi prevede il dialogo
tra le periferiche Sauter Modulo 5 e il sistema di supervisione
NovaProOpen attraverso rete TCP/IP , impiegando i seguenti
protocolli di comunicazione:
– BacNet per le apparecchiature DDC/PLC Sauter;
– ModBus per la ricezione registrazione e controllo dei coge-
neratori Jenbacher;
– MBus per la ricezione e registrazione dei dati di consumo per
la contabilizzazione termica con contatori Sauter.
Sauter Modulo 5 è una stazione di automazione di tipo modulare
DDC stand alone liberamente programmabile, certificata BTL
(Bacnet Testing Laboratories).
Il protocollo di comunicazione aperto BacNet/IP nativo
(EN ISO 164845) consente la perfetta integrazione con siste-
mi di terza marca, mentre il protocollo ModBus/Mbus utilizza
schede integrative.
Il Web Server on board dispone mette a disposizione pagine
grafiche tabellari integrate nel modulo, accessibili via web
browser. Sono presenti funzioni per allarmi, storico e notifica
allarmi (mediante invio di email direttamente dalla stazione
di automazione), calendario e programmi orari, registrazione
dei dati, grafici della variabili e gestione degli utenti con pas-
sword, con espandibilità sino a 8 moduli I/O per un massimo
di 154 input/output.
– riduzione dei fattori di rischio intrinseci
connessi soprattutto agli aspetti di preven-
zione degli incendi;
– contenimento delle emissioni climalteranti
con controllo e monitoraggio di fumi, polve-
ri sottili (<11 mg/m3 da cogenerazione; <30
mg/m3 da biomassa), NOX (<135 mg/m3 da
cogenerazione; <300 mg/m3 da biomas-
sa), CO2 (-526 ton/anno da cogenerazione;
-2.527 ton/anno da biomassa), ecc.;
– modularità e potenziamento, grazie al-
le predisposizioni per l’installazione di ul-
teriori gruppi frigorifero ad assorbimento
e cogeneratori.
L’intervento è composto dalle seguenti
opere:
– nuovo polo energetico (trigenerazione)
alimentato dalla rete urbana di distribuzio-
ne del gas metano e da biomassa di origi-
ne locale;
– allacciamento alla sottostazione elettrica
MT già presente nell’aeroporto e realizza-
zione della nuova rete elettrica MT diretta
alla centrale elettrica principale;
– rete interrata di distribuzione dei vettori
termici (tele-riscaldamento/raffreddamento
e fibra ottica per segnali), per uno sviluppo
complessivo di circa 10 km, atta a collega-
re la centrale alle 42 sottocentrali di scam-
bio termico per le utenze poste a sud, sud-
ovest e nord-ovest della pista di decollo e
atterraggio.
Uno dei componenti del sistema di supervisione e controllo Sauter Modulo 5 installati nella nuova Centrale energetica presso l’Università degli Studi di Milano, realizzata da Carbotermo con lo strumento del project financing.
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dal primo stadio e dal recupero fumi;
– 2 caldaie a condensazione a metano
(2.743 kW ciascuna), come riserva.
– 2 gruppi frigoriferi ad assorbimento (860 kW
ciascuno) con altrettante torri evaporative.
In luogo degli attuali 19.895 kWt, pro-
dotti mediante caldaie a gasolio, saranno
complessivamente installati 19.050 kWt e
2.378 kWe.
Le reti di teleriscaldamento e teleraffre-
scamento sono formate da tubi neri sal-
dati e preisolati (schiuma poliuretanica
rigida con densità 60 kg/m3 e rivestito
con guaina pehd) con cavi in rame per
il rilevamento delle perdite (sistema nor-
dico). I fluidi freddi saranno destinati ai
fabbricati attualmente dotati di impianti
di condizionamento di grande potenza,
mantenendo i gruppi frigoriferi esistenti
come riserva.
Il sistema informatico di gestione immo-
biliare, telecontrollo impiantistico e facility
management costituisce il principale stru-
mento di programmazione e controllo in
tempo reale di tutti i parametri funzionali
e gestionali degli impianti tecnologici all’in-
terno del sito.
Sfrutta una rete in fibra ottica, affiancata
alla rete di distribuzione dei fluidi, e inte-
ressa i seguenti sottosistemi:
– controllo e supervisione del polo tecno-
logico e delle sottocentrali;
– contabilizzazione dei fluidi primari e
dell’energia elettrica prodotta e consu-
mata;
– impianto tvcc e sistema di controllo de-
gli accessi.
Le funzionalità del sistema di automazio-
ne spinta del controllo di funzionamento
e manutenzione degli impianti permette-
ranno anche di contenere gli spostamenti
del personale, che utilizzerà mezzi elet-
trici alimentati da una colonnina di rica-
rica tramite la quota autoprodotta dagli
impianti.
Ulteriori benefici della concessione di co-
struzione e gestione sono connessi al ser-
vizio di manutenzione e alle opere di tra-
sformazione della centrali termiche esi-
stenti in sottocentrali equipaggiate con
scambiatori a piastre, valvole di termore-
golazione, accessori di sicurezza e pompe
di circolazione, che ha l’obiettivo di con-
seguire un prolungamento della vita utile
degli impianti.© RIPRODUZIONE RISERVATA
Schema di funzionamento della nuova centrale energetica presso l’aeroporto militare di Cameri: il project financing comprende anche la realizzazione delle reti di distribuzione e la riqualificazione delle sottocentrali.
L’architettura di rete progettata per l’aeroporto di Cameri: il sistema costituisce il principale strumento di programmazione e controllo in tempo reale di tutti i parametri funzionali e gestionali degli impianti.
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