Impianti di cogenerazione

La cogenerazione è il processo di produzione contemporanea di energia meccanica (solitamente trasformata in energia elettrica) e di calore. Il calore è utilizzabile per riscaldamento di edifici e/o per processi produttivi-industriali.

IMPIANTO DI COGENERAZIONE

Lo spettro delle prestazioni di tipo elettrico e termico riguardanti gli impianti di cogenerazione variano da pochi a centinaia di kilowatt. Dall’anno 2000 circa sono a disposizione sempre di più sul mercato impianti delle dimensioni di una lavatrice, le cosiddette mini e micro centrali elettriche a cogenerazione per case unifamiliari, piccole imprese e hotel. Nel 2009 è partito un progetto da parte di VW che prevede l’installazione di 100.000 piccoli impianti di cogenerazione, con prestazioni complessive di circa 2 GW

Solitamente un impianto a cogenerazione è composto da:

Se si dovessero suddividere per motori primi, potremmo distinguere:

IMPIEGO DELLA COGENERAZIONE

L’energia termica può essere utilizzata per uso industriale o condizionamento ambientale (riscaldamento, raffreddamento).

La cogenerazione viene realizzata in particolari centrali termoelettriche, dove si recuperano l’acqua calda od il vapore di processo e/o i fumi, prodotti da un motore primo alimentato a combustibile fossile (gas naturale, olio combustibile, ecc.) o da combustibili organici non fossili (biomasse, biogas, gas di sintesi, o altro): si ottiene così un significativo risparmio di energia rispetto alla produzione separata dell’energia elettrica (tramite generazione in centrale elettrica) e dell’energia termica (tramite centrale termica tradizionale).

Un particolare campo dei sistemi di cogenerazione è quello della trigenerazione.

EFFICIENZA

La cogenerazione è una tecnologia che consente di incrementare l’efficienza energetica complessiva di un sistema di conversione di energia. Ma per spiegarne il motivo occorre analizzare i rendimenti.

Il coefficiente di rendimento è caratteristico per ogni tipo di motore e rappresenta il rapporto tra la resa energetica che ne deriva ed il combustibile introdotto. Nel motore di una automobile indica il rapporto tra i chilometri percorsi e la quantità di idrocarburi introdotti; nei grandi motori per la produzione di energia elettrica il coefficiente indica il rapporto tra chilowattora prodotti e il combustibile consumato.

IL PROGETTO DI UN IMPIANTO DI COOGENERAZIONE

Progettazione

Per la famiglia, l’hotel o il grande insediamento realizziamo un progetto di fattibilità e un’analisi dei costi / benefici.

Installazione

Installiamo e certifichiamo l’impianto di coogenerazione rilasciando gli attestati necessari per l’ottenimento degli sgravi fiscali.

Manutenzione

Ci occupiamo della manutenzione periodica degli impianti.

TIPOLOGIE DI IMPIANTI

Il più comune esempio di impianto cogenerativo è quello realizzato con turbogas/motore alternativo e caldaia a recupero. I fumi del turbogas o del motore alternativo vengono convogliati attraverso un condotto fumi nella caldaia a recupero. Il recupero può essere semplice, qualora non esista un postbruciatore, o un recupero con postcombustione in caso contrario. I fumi in caldaia permettono di produrre acqua calda, vapore saturo o vapore surriscaldato. Solitamente si utilizza acqua calda per scopi di riscaldamento, vapore saturo per utenze industriali e vapore surriscaldato per turbine a vapore e utenze.

In definitiva si ottiene produzione di energia elettrica attraverso l’alternatore accoppiato al turbogas ed eventualmente attraverso l’alternatore accoppiato al turbovapore, e produzione di energia termica sotto forma di vapore, sfruttato poi dalle utenze connesse.

In presenza di turbovapore si ottiene un ciclo combinato in cui la dispersione energetica è minima e consiste in maggior parte nel calore immesso in atmosfera dai fumi in uscita dalla caldaia a recupero.

VANTAGGI

In estrema sintesi i vantaggi della piccola cogenerazione sono:

  • Impiego di energia termica altrimenti inutilizzata, con un conseguente risparmio di combustibile
  • Minore inquinamento atmosferico
  • Filiera di distribuzione elettrica notevolmente più corta, con una netta riduzione delle perdite sulla linea
  • Riduzione delle infrastrutture (centrali e linee elettriche)

Impianti di coogenerazione anche per la singola famiglia ?