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Impianti di Impianti di

COGENERAZIONECOGENERAZIONE

Lab. Meccanica prof Cecchetti Giordano 2

Definizione: produrre energia insieme

Produzione combinata di :1. energia elettrica/meccanica2. energia termica (calore)ottenute in appositi impianti utilizzanti la stessa

energia primaria (metano, biodiesel, biomasse …). In questo modo, quasi tutta l'energia termica non si disperde nell'ambiente come avviene coi tradizionali impianti ma viene recuperata e riutilizzata.



PRODUZIONI SEPARATE


Produzione energia elettrica

• si utilizzano generalmente centrali termoelettriche che disperdono parte dell'energia primaria nell'ambiente: questa è energia termica di scarso valore termodinamico essendo a bassa temperatura.


Produzione energia termica

• si usano delle caldaie che convertono l'energia primaria contenuta nei combustibili, di elevato valore termodinamico, in energia termica di ridotto valore termodinamico.



Produzione separata:

• Normalmente in una centrale termoelettrica, solo il 35% circa del combustibile è trasformato in energia elettrica. La parte rimanente, ossia il 65%, non viene utilizzata e finisce per disperdersi nell'ambiente sotto forma di calore, ovvero energia termica.

PerchPerch éé allora non recuperarla ???allora non recuperarla ???


La CogenerazioneLa Cogenerazionecome funziona ……


Funzionamento:

Recuperare il calore ovvero l’energia termica …

È questo il principio di base della cogenerazione : con un solo impianto sia ha la doppia produzione di energia, basata sul riutilizzo di una delle due parti, altrimenti sprecata.


La Cogenerazione

• La cogenerazione viene realizzata in particolari centrali termoelettriche , dove si recuperano l'acqua calda o il vapore di processo prodotti da un motore primo alimentato sia a combustibile fossile (gas naturale, olio combustibile) sia da combustibili organici non fossili (biomasse, biogas, gas di sintesi).

• In questo caso si ottiene un notevole risparmio di energia rispetto alla produzione separata di elettricità ed 'energia termica.




La produzione combinata di energia elettrica e calo re trova applicazione sia in ambito industriale (soprattutto

nell'autoproduzione) che in ambito civile.

• Il calore (che, per evitare costi e perdite eccessive, non può essere trasportato per lunghe distanze), è utilizzato, nella forma di vapore o di acqua calda/surriscaldata, per usi di processo industriali o civili (es. riscaldamento urbano tramite reti di teleriscaldamento, nonché il raffreddamento tramite sistemi ad assorbimento) o, nella forma di aria calda, per processi industriali di essiccamento, mentre l'energia elettrica, che può contare su un'estesa rete di distribuzione, viene autoconsumata oppure immessa in rete.


• Le utenze privilegiate per la cogenerazione sono quelle caratterizzate da una domanda piuttosto costante nel tempo di energia termica e di energia elettrica, come ospedali e case di cura, piscine e centri sportivi, centri commerciali oltre che industrie alimentari, cartiere, industrie legate alla raffinazione del petrolio ed industrie chimiche.



A confronto :







Vantaggi nella Cogenerazione

La cogenerazione permette di risparmiare energia fino al 30% e

assicura benefici oggettivi, misurabili e quantificabili.



I vantaggi sono di tre tipi: 1. Ambientali2. Energetici 3. Economici



• Per quanto riguarda i risvolti ambientali della cogenerazione, il primo riguarda la riduzione dell’inquinamento atmosferico e la minore dipendenza dalle fonti fossili .



• I vantaggi energetici riguardano il recupero dell'energia termica inutilizzata, un minor consumo di combustibile e una maggiore efficienza energetica.



• Consequenziali i vantaggi economici, con la produzione di energia a costi più bassi e con la possibilità di usufruire degli incentivi se si investe nella cogenerazione.


A casa nostra cosa possiamo fare ?



Cogenerazione a casa o micro-cogenerazione

Al contrario della sorella maggiore che sfrutta l'energia termica come sottoprodotto di quella elettrica, i sistemi di micro-CHP, così sono definiti, producono principalmente calore generando elettricità come sottoprodotto. Da quasi 15 anni sono diffusi in commercio gli impianti di questo tipo.

Grandi più o meno quanto una lavatrice, sono delle vere e proprie centrali elettriche ad uso domestico.



Un impianto di cogenerazione casalingo, può funzionare con:

• "priorità termica ", ossia si privilegia la produzione di energia termica (acqua calda o vapore),

• con "priorità elettrica ", in cui viene privilegiata la produzione di energia elettrica.

Dare la "priorità termica " di funzionamento alla cogenerazione è un sistema sicuro per ottenere, oltre a considerevoli risparmi di energia primaria, ottimi ritorni economici a breve termine.

• L'efficienza della macchina viene sfruttata solo quando si utilizza tutto ciò che produce: elettricità e calore, altrimenti conviene spegnerla.

• D'estate il calore può essere trasformato in freddo.




E poi che altro ancora …..


La Trigenerazione


Presuppone la produzione contemporanea di:

1.1. ElettricitElettricit àà2.2. CaloreCalore3.3. FreddoFreddo

da un unico impianto e utilizzando un solo combustibile.

Essa viene spesso identificata dalla sigla inglese CCHP (Combined Cooling, Heating and Power).



Cos'è dunque un Trigeneratore?

Impianto di CogenerazioneImpianto di Cogenerazione

+ Macchina FrigoriferaMacchina Frigorifera (per produrre freddofreddo sotto forma di acqua refrigerata sia per il condizionamento degli edifici che per usi industriali)




Dunque …

Un sistema di Trigenerazione, è un sistema energetico costituito da:

1. un impianto di cogenerazione la cui energia termica utile viene impiegata, in tutto o in parte, per produrre, mediante

2. frigoriferi ad assorbimento , acqua refrigerata per il condizionamento o per i processi industriali.

Lo sfruttamento del calore utile prodotto dall'impianto di cogenerazione anche per il raffreddamento permette di massimizzare lo sfruttamento dell'energia termica, rendendo conveniente un impiego dell'impianto per un numero maggiore di ore all'anno.



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