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20 anni di ENERGIA/GAS…e ancora scopro cose nuove che mi stupiscono! Oggi parliamo di cogenerazione.

Nelle puntate precedenti abbiamo parlato di terminologia per le piccole utenze e il mercato civile e di efficienza energetica per la piccola media industria come sulla grande utenza.

Ogni anno, in Italia, oltre 10.000 aziende trasformano il proprio processo produttivo industriale mediante soluzioni tecnologiche all’avanguardia.

Questa scelta permette di ridurre drasticamente i costi energetici di produzione sfruttando fonti di energia rinnovabile o con cogeneratori, e di traghettare la propria azienda direttamente alla totale (o quasi) autonomia energetica

Parliamo quindi di cogenerazione.

Sommario

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Cosa significa cogenerazione

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L'impianto di cogenerazione

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Cogeneratori e abbinamenti

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Rischi, cautele e vantaggi dell'impianto di cogenerazione

Cosa significa cogenerazione

 
produzione in cogenerazione

Con il termine cogenerazione si identifica quella tipologia di impianti che sono in grado di produrre sia energia elettrica che termica.

Questi impianti sono normalmente basati su motori a combustione interna alimentati a metano che hanno, collegato all’albero di trasmissione, un alternatore che produce l’energia elettrica.

Il calore prodotto dal motore è disponibile sotto forma di liquido caldo proveniente dal raffreddamento e fumi caldi in uscita dalle camere di combustione e, anziché essere smaltito nell’ambiente, viene utilizzato per la produzione di acqua calda a 90°C.

Considerando pari a 100 la quantità di energia immessa all’interno dell’impianto sotto forma di combustibile:

  • la quantità di energia elettrica prodotta è pari a 38,
  • la quantità di energia termica recuperata a 45
  • la quantità di energia dissipata da perdite è pari a 17 (rendimento complessivo medio superiore al 80%).
 

L’impianto di cogenerazione

 
cogenerazione aziende

Un impianto di cogenerazione si presta a essere utilizzato in siti che presentano l’utilizzo contemporaneo di energia elettrica e termica circa in eguale misura.

Inoltre, la contemporaneità di consumo elettrico e termico deve verificarsi per il maggior numero di ore annue e comunque per almeno 4000 ore/anno (85 ore/settimana).

Mentre le utenze elettriche non rappresentano una criticità, non è detto che tutte le utenze termiche da alimentare siano in grado di funzionare correttamente con acqua calda sino a 90°.

Se ci fossero utenze termiche che utilizzano vapore, è ancora possibile utilizzare un cogeneratore leggermente più complesso in grado di produrre elettricità, acqua calda e vapore.

Non si possono considerare utenze termiche adatte alla cogenerazione i forni ad alta temperatura ed i bruciatori in vena d’aria.

 

Cogeneratori e abbinamenti

cos'è la cogenerazione

Un cogeneratore può inoltre essere abbinato ad alcune macchine particolari che utilizzano l’acqua calda.

Un abbinamento curioso è la possibilità di produrre acqua fredda a 8-10°C utilizzando l’acqua calda a 90°C; la macchina in questo caso si chiama frigorifero ad assorbimento o assorbitore ed è in grado di trasformare 10 kW di energia termica in 7 kW di energia frigorifera (rendimento 70%).

Un’altra macchina che si può abbinare al cogeneratore è l’evapoconcentratore, una sorta di pentola a pressione che si utilizza per estrarre acqua distillata (riutilizzabile nel sito) partendo da reflui inquinati da utilizzarsi in alternativa a processi di depurazione di tipo chimico-fisico.

Rischi, cautele e vantaggi dell’impianto di cogenerazione

impianti di cogenerazione

Uno dei maggiori rischi legati alla realizzazione di un impianto di cogenerazione è legato al dimensionamento della potenza elettrica e termica del motore, che va commisurata alle esigenze del sito considerando anche i suoi sviluppi futuri.

Spesso questa attività viene trascurata anche in virtù degli incentivi statali di cui godono gli impianti di cogenerazione: nulla di più pericoloso.

La macchina va dimensionata in modo che il sito possa auto-consumare completamente tutta l’energia elettrica e termica che auto-produce.

L’eventuale incentivo va quindi considerato soltanto nella fase finale delle valutazioni economiche, come ulteriore stimolo a un progetto solido e con ritorno dell’investimento veloce.

L’elevata produttività elettrica di un cogeneratore, abbinata a concetti di emissione in atmosfera, rumore e prevenzione incendi rende la sua autorizzazione un processo delicato e laborioso che coinvolge diverse figure professionali non sempre presenti in tutte le aziende.

Per questo, ancora una volta, si evidenzia la necessità di affidarsi a professionisti strutturati e con esperienza in materia.

Un impianto di cogenerazione, infatti, è una macchina complessa a cui i normali manutentori presenti nelle aziende spesso non sono abituati.

Per questo motivo e per garantire il buon risultato del proprio investimento, è necessario affidare il telecontrollo e la manutenzione a personale qualificato.

Riassumendo

Quando un impianto di cogenerazione rappresenta un’opportunità per un sito:

  • Presenza di allacciamento del gas metano
  • Utilizzo contemporaneo di elettricità e calore per almeno 4000 ore/anno
  • Utenze termiche in grado di utilizzare acqua calda sino a 90°C oppure vapore.

Vantaggi:

  • Rendimento energetico e relativi costi inferiori a soluzioni alternative.
  • Possibilità di produzione di acqua refrigerata (frigorifero ad assorbimento)
  • Possibilità di ottimizzare i processi di depurazione di tipo chimico-fisico (evapoconcentratore)

 

Svantaggi:

  • Forte rischio di errato dimensionamento in caso di non corretta progettazione preliminare
  • Processo autorizzativo complesso e delicato
  • Impianto da gestire, controllare e manutenzionare

TREMANI di Selica…una mano te la diamo noi. Ti aspetto alla prossima puntata de: L’energia e il gas a piccole dosi.

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