Sviluppo, produzione e manutenzione di impianti di cogenerazione Cos’è un’unità di cogenerazione? I vantaggi dell’unità di cogenerazione Un’unità di cogenerazione di energia elettrica e calore, nota anche solo come unità di cogenerazione o unità CHP (Combined Heat and Power), è un’unità indipendente per la produzione congiunta di energia elettrica e termica. I vantaggi principali per la comunità e l’ambiente sono: Tale unità consente all’utente di immettere l’intera energia elettrica prodotta nella rete di distribuzione elettrica o di utilizzarla per le proprie esigenze, utilizzando al contempo il calore prodotto per il riscaldamento, per produrre acqua sanitaria calda o in altri processi tecnologici. Nella produzione di energia elettrica il risparmio di energia primaria può essere superiore del 25% rispetto alla produzione separata. Unità indipendente per la produzione di energia elettrica e calore. → Il sistema energetico più efficace per lo sfruttamento dei combustibili. l’approvvigionamento energetico di un ampio spettro di utenti finali: →→ →→ →→ →→ →→ →→ →→ →→ impianti industriali di medie e grandi dimensioni, istituti ospedalieri e cliniche, edifici scolastici, centri commerciali e sportivi, parchi naturali e rifugi alpini, aziende agricole situate in aree isolate, locali commerciali ed edifici residenziali (case indipendenti, palazzine). → Trasforma efficacemente il 90% dell’energia immessa. La componente principale dell’unità di cogenerazione è il motore a quattro tempi alimentato a combustibile. Il motore converte il combustibile in energia termica e meccanica, mentre il generatore trasforma quest’ultima in energia elettrica. Proprio per questo motivo si parla di cogenerazione di calore ed energia elettrica. I gas di scarico non sono immessi immediatamente nell’atmosfera, bensì vengono prima privati dell’energia termica nello scambiatore gas di scarico-acqua. Lo scambiatore di calore è collegato a un circuito idraulico esterno (secondario). L’unità di comando e controllo ha il controllo totale sul funzionamento dell’intero sistema dell’unità di cogenerazione. Il sistema di controllo svolge un ruolo fondamentale per il corretto funzionamento dell’unità e per la rilevazione e la correzione di eventuali errori. Il sistema di cogenerazione trasforma efficacemente il 90% dell’energia immessa, da cui si ricavano circa il 40% di energia elettrica e il 50% di energia termica. La dispersione nelle unità di generazione si intorno al 10%. SISTEMA DI CONTROLLO 25% ENERGIA IMMESSA 100 % MOTORE GENERATORE SCAMBIATORE DI CALORE (fluido refrigerante – acqua) di risparmio di energia primaria ENERGIA ELETTRICA 40 % CIRCOLATORE SCAMBIATORE DI CALORE (gas di scarico-acqua) → Disponibilità di energia garantita →→ spese contenute per la produzione di energia elettrica e termica, →→ riduzione delle spese di funzionamento, →→ maggiore rendimento energetico, →→ maggiori garanzie sulla disponibilità di energia, →→ utilizzo dell’energia indipendente dalla rete pubblica. Come funziona Utenti finali La produzione delle unità di cogenerazione, oggigiorno impiegate nei più diversi settori, è oggetto di grandi e costanti progressi tecnologici, che si manifestano soprattutto in un’ efficienza energetica sempre maggiore. Il vantaggio principale di questo genere di impianti è la garanzia di avere sempre energia disponibile, in quanto la sua produzione non dipende dalla rete pubblica. Inoltre, questi sistemi rappresentano un ottimo investimento negli edifici in cui è necessario riscaldare superfici di grandi dimensioni. La vasta gamma di unità di cogenerazione, diverse tra loro in quanto a potenza nominale, consente →→ grande risparmio di energia primaria, →→ produzione di energia ecocompatibile, →→ riduzione delle emissioni di gas serra (CO₂) e altri inquinanti gassosi (CO, SO₂ e NOX), →→ ottima biodegradabilità del combustibile, →→ combustibili ecologici (gas naturale, gas di petrolio →→ liquefatto (GPL), olio combustibile o vegetale, biodiesel, biomasse). I vantaggi principali per l’utente sono: ENERGIA TERMICA 50 % DISPERSIONE 10 % CIRCOLATORE GAS DI SCARICO RAFFREDDATI SILENZIATORE COMPONENTI: →→ MOTORE →→ SCAMBIATORE DI CALORE →→ GENERATORE →→ SISTEMA DI CONTROLLO Motore con possibilità di utilizzo di diversi combustibili: gas naturale, gas di petrolio liquefatto (GPL), olio combustibile o vegetale. Generatore trifase per la produzione di energia elettrica. 2 → Indop 3 → Indop Sistema di prelievo dell’energia termica (scambiatore fluido refrigerante-acqua, gas di scarico-acqua). Sistema per il comando e il controllo del funzionamento dell’unità di cogenerazione. Stato prima dell’installazione dell’unità di cogenerazione Il sistema energetico classico comprende una caldaia ad acqua calda il cui scopo è quello di produrre energia termica per il riscaldamento e l’acqua sanitaria calda. Un’altra possibilità è rappresentata dall’utilizzo di un serbatoio per l’acqua calda che consente di accumulare l’energia termica per un breve periodo di interruzione o riduzione del prelievo del calore. L’energia elettrica necessaria si ottiene dalla rete di distribuzione dell’energia elettrica. ENERGIA ELETTRICA PROVENIENTE DALLA RETE IMMISSIONE COMBUSTIBILE → Assicura un rendimento del 90% e la conversione dell’energia immessa Al fine di soddisfare il fabbisogno termico di picco, il sistema è dotato anche di una caldaia ad acqua calda classica per la produzione di energia termica. La caldaia può essere impiegata anche per la produzione di energia termica in caso di interventi di manutenzione sull’unità nonché nei periodi in cui l’unità di cogenerazione non è in funzione a causa del ridotto prelievo di calore. La caldaia supplementare può essere tarata solo sulla differenza tra la potenza massima della centrale termica e la potenza nominale dell’impianto di cogenerazione o sulla potenza massima totale della centrale termica. Il sistema può funzionare anche in assenza della caldaia supplementare, ma in questo caso il prelievo di energia termica deve essere sempre costante e senza fluttuazioni. RETE DI DISTRIBUZIONE DELL’ENERGIA ELETTRICA UTILIZZO PROPRIO CALDAIA AD ACQUA CALDA SERBATOIO DI ACQUA CALDA (opzionale) UTILIZZATORE DELL’ENERGIA TERMICA CALDAIA UNITÀ DI COGENERAZIONE SERBATOIO DI ACQUA CALDA (opzionale) UTILIZZATORE DELL’ENERGIA TERMICA ACQUA CALDA ACQUA CALDA ACQUA FREDDA Stato dopo l’installazione dell’unità di cogenerazione La potenza nominale dell’unità di cogenerazione si stabilisce in base al fabbisogno termico dell’utente finale. Il sistema di cogenerazione di energia termica ed elettrica è conforme alla definizione di impianto ad alta efficienza energetica solo quando l’energia prodotta, compresa quella termica, viene utilizzata integralmente. In base alle caratteristiche del fabbisogno termico (diagramma Qh) è possibile installare nel sistema esistente un’unità di cogenerazione a bassa potenza termica (50 kW) → Conforme alla definizione di impianto ad alta efficienza energetica ACQUA FREDDA IMMISSIONE COMBUSTIBILE utile a soddisfare le esigenze termiche durante tutto l’anno (fino a 7500 ore/anno) o un’unità di potenza termica superiore(200 kW) che soddisfa il fabbisogno termico soprattutto nel periodo di riscaldamento (fino a 4000 ore/anno). Grazie alla grande flessibilità nella produzione di energia termica ed elettrica, è possibile installare nell’impianto energetico due o più unità di cogenerazione della stessa o di diversa potenza nominale. Potenza termica (kW) 300 CONSUMO DI ENERGIA TERMICA Tipologie di consumo dell’energia elettrica → Sono previsti incentivi statali per l’utilizzo di unità di cogenerazione Nella maggior parte dei casi l’energia elettrica prodotta viene immessa nella rete di distribuzione dell’energia elettrica. Nel caso in cui il prelievo sia maggiore, può essere impiegata anche per le proprie necessità. Nel primo caso lo Stato offre una sovvenzione per la vendita di energia elettrica attraverso un sistema di acquisto assicurato, nel secondo caso invece offre una detrazione fiscale. Energia elettrica per uso proprio o da immettere nella rete. 250 Tipologie di consumo di energia termica 200 150 ENERGIA TERMICA 200kW L’energia termica prodotta, nella maggior parte dei casi sotto forma di acqua calda della temperatura massima di 90°C, viene distribuita attraverso un sistema di distribuzione all’utente. L’energia termica può essere utilizzata per il riscaldamento, per l’acqua sanitaria calda nonché in vari processi tecnologici. 100 50 ENERGIA TERMICA 50kW 1 4 → Indop 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 anno 5 → Indop Riscaldamento, acqua sanitaria calda e processi tecnologici. Unita di cogenerazione a gas naturale, GPL e biogas INDOP 37M INDOP 50M INDOP 50T INDOP 68M INDOP 85T INDOP 90T INDOP 110M INDOP 110T INDOP 130T INDOP 130M INDOP 145T INDOP 150M INDOP 160T INDOP 170T INDOP 190T INDOP 210T INDOP 210M INDO P265M INDOP 420M INDOP 500M DOMANDA potenza meccanica (kW) 37 54 54 68 86 89 110 110 132 130 144 150 159 173 193 213 210 265 420 550 300kW -10MW → potenza elettrica (kW) 35 49,9 50 64 82 84 104 105 125 122 135 143 149 166 185 204 201 252 401 523 - → potenza termica (kW) 55 80 133 94 121 154 143 151 179 181 215 207 220 210 219 241 263 321 513 648 - Energia immessa (kW) 112 144 206 177 232 269 282 283 346 343 392 392 433 436 471 519 538 680 1045 1341 - TIPO MOTORE MAN E 0834 E 312 MAN E 0834 E 302 TEDOM TP 90 G5V NX 86 MAN E O834 LE302 TEDOM TG 85 G5V NX 86 TEDOM TP 90 G5V NX 86 MAN E 0836 LE202 TEDOM TEDOM MAN TG 110 G5V TG 130 G5V E 2876 TX 86 TX 86 TE302 TEDOM TP 145 G5V TX 86 MAN E 2876 E 312 TEDOM TP 160 G5V TW 86 TEDOM TG 170 G5V TW 86 TEDOM TG 190 G5V TW 86 TEDOM TG 210 G5V TW 86 MAN E 2876 LE302 MAN E 2848 LE322 MAN E 2842 LE322 MAN E 3262 LE202 JENBACHER / MWM n. cilindri 4 4 6 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 8 12 12 - volume 4580 cm3 4580 cm3 11946 cm3 4580 cm3 11946 cm3 11946 cm3 6870 cm3 11946 cm3 11946 cm3 12820 m3 11946 cm3 12820 m3 11946 cm3 11946 cm3 11946 cm3 11946 cm3 12820 cm3 14620 cm3 21930 cm3 25800 cm3 - elettrica (%) 33,0 34,7 26,2 38,5 37,1 33,1 39,0 38,9 38,3 38,0 38,4 36,7 38,4 36,7 39,8 41,0 41,0 39,0 39,0 40,2 41,0 - termica (%) 49,1 55,6 64,2 53,2 52,2 57,1 48,9 53,3 51,6 52,8 52,8 54,8 52,8 50,7 48,1 46,4 46,4 48,9 47,2 49,1 48,3 - → totale (%) 82,1 90,3 90,6 91,7 89,3 90,2 87,9 92,2 89,9 90,8 91,2 91,5 91,2 87,4 87,9 87,5 87,4 87,9 86,2 89,3 89,3 - peso (kg) 1700 2000 2200 2200 2200 2200 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3100 3200 3200 3400 3600 5000 5500 6000 - LxPxH (m) installazione interna 2,1x1,2x1,6 2,3x1,2x1,6 2,8x1,2x2,2 n2,8x1,2x2,2 2,8x1,2x2,2 2,8x1,2x2,2 3,3x1,2x2,2 3,3x1,2x2,2 3,3x1,2x2,2 3.3x1,2x2,2 3,3x1,2x2,2 3,3x1,2x2,2 3,3x1,2x2,2 3,4x1,2x2,2 3,4x1,2x2,2 3,4x1,2x2,2 3,5x1,2x2,2 3,7x1,3x2,2 4,0x1,4x2,7 4,5x1,4x2,7 - combustibile gas gas gas gas naturale/ BIOGAS* gas naturale/ BIOGAS* gas gas naturale/ BIOGAS* gas naturale/ BIOGAS* gas naturale/ BIOGAS* BIOGAS GPL gas GPL gas naturale/ BIOGAS* gas naturale/ BIOGAS* gas naturale/ BIOGAS* gas gas naturale/ BIOGAS* gas naturale/ BIOGAS* gas naturale/ BIOGAS* gas naturale/ BIOGAS* DATI ENERGETICI EFFICIENZA (COS Φ=1) MISURE Consumo di gas naturale con Hu_34 MJ/Nm3 in condizioni standard: 0°C; 101,325 kPa. I dati tecnici essenziali sono validi in condizioni standard in conformità con le specifiche tecniche. La potenza minima continuativa consigliata è pari al 50% della potenza nominale. I dati tecnici indicati si basano sulle condizioni standard secondo la norma DIN ISO 3046-1. Alla velocità nominale e in condizioni standard ICFN secondo le norme DINISO 3046 e DIN 6271; (1) Con fattore di potenza = 1,0 secondo la norma VDE 0530 REM / IEC 34,1 con tolleranza relativa; (2) Conforme alle norme DIN-ISO 3046 e DIN 6271, ovvero con differenza consentita di 6 → Indop +/- 5%. La tolleranza per il consumo di potenza termica è di +/- 7 %, L’efficienza dell’impianto è calcolata sul funzionamento di un’unità nuova (subito dopo la messa in funzione). Gli effetti dell’usura dovuta al normale funzionamento possono essere attenuati con interventi di manutenzione regolari. * I rendimenti dell’unità di cogenerazione a biogas possono essere diversi da quelli indicati in tabella. I dati tecnici si basano sul valore calorifico del combustibile 10kWh/Nm3 per il gas naturale e 6kWh/Nm3 per il biogas. 7 → Indop Innovativi sistemi ecologici di produzione di energia Componenti Sistema di controllo Abbiamo sviluppato un sistema di controllo centrale proprio, che è di fondamentale importanza per il corretto funzionamento dell’unità (SCADA, HMI). Il sistema ha lo scopo di raccogliere i dati principali sul funzionamento dell’impianto e segnalare immediatamente eventuali errori e difetti rilevati nell’esercizio dell’unità di cogenerazione. 10 3 11 In questo modo sia il committente sia le altre persone autorizzate possono ottenere automaticamente le informazioni necessarie sul funzionamento delle proprie unità (es. energia elettrica e termica prodotta, rendimento raggiunto, consumo di combustibile, errori durante il funzionamento ecc.). 4 1 → Sistema di controllo proprio per il corretto funzionamento dell’impianto 6 7 2 8 12 9 Unità di CHP 13 14 16 17 Trasferimento dei dati all’unità di controllo centralizzata 15 18 19 1 → Motore 2 → Scambiatore di calore “gas di scarico-acqua” 3 → Valvola del gas 4 → Generatore 5 → Accumulatore 6 → Circolatore 7 → Vaso di espansione 8 → Radiatore 9 → Supporto 10 → Serbatoio olio 8 → Indop 11 → Box alloggiamento motore 12 → Scambiatore di calore “fluido refrigerante-acqua” 13 → Raffreddamento forzato 14 → Canale di scarico dell’acqua dal container 15 → Porta doppia del container 16 → Silenziatore gas di scarico 17 → Canale di ingresso dell’acqua nel container 18 → Porta singola del container 19 → Container Visualizzazione dei dati relativi al funzionamento delle unità, agli errori e ai difetti durante l’esercizio, supporto per la correzione degli errori, intervalli tra gli interventi di manutenzione sms @ Sistema di avviso automatico 9 → Indop Analisi del funzionamento Sistema di rapporto automatico Referenze Servizi di engineering Ai nostri clienti offriamo servizi di implementation engineering, che comprendono: →→ →→ →→ →→ la redazione dell’intera documentazione del progetto, la valutazione di fattibilità, lo studio di fattibilità, la preparazione della documentazione relativa all’investimento, →→ la consulenza tecnica, →→ il montaggio dei macchinari e degli impianti. → Siamo l’unica azienda in Slovenia con una produzione propria di unità di cogenerazione Manutenzione Oltre alle unità di cogenerazione ad alta efficienza energetica, vi offriamo anche il relativo servizio di manutenzione per tutto il loro ciclo di vita. A questo scopo vi offriamo la stipula di un contratto di manutenzione per un periodo massimo di 10 anni. → Manutenzione per tutto il ciclo di vita A rivestire un ruolo di fondamentale importanza per il funzionamento corretto e impeccabile dell’unità di cogenerazione è il sistema proprio di controllo delle unità, volto alla segnalazione immediata di eventuali errori o difetti nel funzionamento dell’impianto. Oltre alla manutenzione offriamo anche pezzi di ricambio originali. I nostri addetti sono professionisti altamente qualificati e garantiscono un intervento rapido ed efficace 24 ore al giorno, tutti i giorni dell’anno. Perché scegliere la nostra azienda →→ siamo l’unica azienda in Slovenia con produzione propria di unità di cogenerazione, →→ sviluppiamo in proprio le unità di cogenerazione e →→ disponiamo di un nostro sistema di controllo a distanza delle unità di cogenerazione, →→ commercializziamo i nostri prodotti, →→ offriamo servizi di implementation engineering, →→ mettiamo a disposizione il nostro servizio di manutenzione. Vi offriamo lo sviluppo e la produzione di unità di cogenerazione personalizzate in base ai vostri desideri ed esigenze. Siamo convinti che insieme ai nostri esperti troverete la soluzione che fa per voi. 10 → Indop 11 → Indop Indop, d.o.o. Primorska cesta 6a, SI-3325 Šoštanj, Slovenia T +386 (0)3 899 22 15 F +386 (0)3 899 24 27 E [email protected] W www.gorenje-indop.si
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