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INTERNATIONAL CONGRESS ModuloModul 7
Normative ed opportunitagrave di utilizzo della mini-cogenerazione
Normative Regelungen und Anwendung von Mini-KWK-Anlagen
Dr Walter Huber Istituto per tecnologie innovativeInstitut fuumlr innovative Technologien iitLuigi Crema FondazioneStiftung Bruno Kessler REETIng Andrea De Pascale Comitato Termotecnico Italiano Norbert Klammsteiner EnergytechMauro Braga ViessmannLuca Baccega Direttore Generale Spark Energy
Uno sguardo al mercato dei dispositivi per
la cogenerazione di piccola taglia
(lt 50 kWel)
Luigi Crema Senior researcher FBK ndash REET unit cremafbkeu
La micro Cogenerazione Cosrsquoegrave
Ersquo un sistema che genera da unrsquounica fonte energetica la produzione di elettricitagrave e calore Risulta conveniente laddove entrambe le tipologie energetiche sono sfruttabili in loco garantendo maggiore autonomia maggiore efficienza maggiore economicitagrave
Fonte httpwwwgeonoviscom
La micro Cogenerazione Settore di applicazione
La micro cogenerazione trova ideale applicazione a livello distribuito nel contesto degli Smart Buildings Il mercato globale delle aziende verdi egrave quotato al momento circa 1 trilione di euro anno e si attende che sia tre volte piugrave grande per il 2030 La regione EU riesce a catturare circa 13 del mercato globale come esportatore netto Il mercato globale degli Smart Buildings egrave valutato a circa 47 Teuro
(Fonte AG Gaglia et al ldquoEnergy Conversion and Managementrdquo 48 (2007) 1160ndash1175)
(Fonte Lux Reserach)
Andamento del mercato relativo a Green Building e investimenti relativi
Fonte httpdcsenergycommicrochpphp
La micro Cogenerazione La tecnologia
Energy Source
La tecnologia si applica a edifici per potenze inferiori a 5 kW a piccoli siti commerciali fra 5 e 10 kW e a siti industriali e edifici di maggiori dimensioni nel range tra 10 e 50 kW
La micro Cogenerazione Contesto tecnologico
Cicli Termodinamici ndash Prime Movers - Ciclo di Stirling range 1 ndash 100
kWel - Ciclo Organic Rankine Cycle (ORC)
range 5 kWel ndash 5 MWel
- Ciclo Brayton alcuni prototipi di motori scroll
Sistemi elettrochimici - Fuel cells (PEM SOFC Molten Carbonate DMFC hellip)
Fonti energetiche - Combustibili Fossili (Gas Naturale
Diesel) - Energia Solare
- Biomasse ndash Combustione diretta gassificazione pirolisi
- Idrogeno (carrier) - Geotermia di media entalpia
(gt150degC combinata a cicli ORC)
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Combustibili Fossili
I cogeneratori a combustibili fossili (gas naturale GPL o Diesel) sono basati su soluzioni piuttosto convenzionali di motori a combustione interna Generalmente sono dotati di rendimenti molto elevati spesso superiori allrsquo85 Tra i produttori Honda amp Osaka Gas Ecowill Volkswagen Ecoblue Senertec Dachs Refcomp REC2 I prezzi variano fra 4000 e 10000euro
REC2 di Refcomp cogeneration offre
soluzioni da 2 a 65 kWel combustibile gas
naturale o GPL
DACHS di Senertec offre soluzioni da 55
kWel combustibile gas naturale GPL diesel o
biodiesel
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Combustibili Fossili
Da alcuni anni si profila lrsquoingresso sul mercato di una serie di prodotti di caldaie a gas naturale integrate di un motore Stirling generalmente da 1 a 3 kW Tale soluzione presenta diversi inconvenienti soprattutto economici Tra i produttori Whispergen (NZ) Microgen (UK) Disenco (UK) Infinia ndash Rinnai ndash Enatec (US JP NL) I prezzi variano fra 6000 e 15000euro Altri produttori con cicli Rankine soprattutto ORC sono Genlec (1kW) Climate Energy (3kW) Otag (3kW) Enginion (5kW) Cogen Micro (25kW)
Caldaia Whispergen con Stirling da 1 kWel e 6
ndash 10 kWth Prezzo in Germania
2010 14000euro supportata da EON
Caldaia Microgen con Stirling da 1 kWel e 3 ndash
24 kWth Non in vendita previsto per il 2013 un prezzo di
6-8000euro
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Solare
STIRLING DISH Componenti principali della tecnologia sono bull concentratore parabolico solare a disco bull sistema di inseguimento bull ricevitore (scambiatore di calore solare) bull motore di Stirling con generatore La radiazione solare viene riflessa dal disco allrsquointerno di una cavitagrave dove viene assorbita e trasferita a un gas di carica del motore Stirling (elio) portandolo a circa 600 ndash 800degC Tale calore viene converito prima in energia meccanica e quindi in energia elettrica e termica Prodotti realizzati Eurodish basato su motore Solo Stirling da 10kW Suncatcher da SES su motore Sunpower 25 kW Sun Machine su motore Stirling da 5 kW Trinum di Innova su motore microgen da 1 kW
Solo Stirling 10 kWel + 10 kWth e ricevitore
Sistemi Eurodish (Fonte httpwwwfveede )
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Solare
STIRLING per APPLICAZIONI DOMESTICHE Sistemi Stirling per applicazioni domestiche attivati da energia solare sono di recente sviluppo e tuttrsquoora in fase di innovazione La concentrazione solare di piccola scala permette di ottenere temperature nel range 200 ndash 300 degC alle quali solo Stirling a basso salto termico sono adatti Prodotti realizzati Cool Energy motore Stirling da 1 ndash 3 kW per applicazioni tra 200 e 250degC DiGeSPo motore Stirling da 35 kW per applicazioni fino a 300degC (maggiori dettagli in seguito)
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Biomasse
I sistemi a microcogenerazione alimentati a biomassa o pellet sono tra i piugrave sviluppati o su ciclo Otto (motori endotermici) o ciclo Stirling o su ciclo ORC con prevalenza dello Stirling nelle piccolissime taglie e degli altri a partire da qualche decina di kWel Si applicano sia a combustione diretta che a gassificazione Sia a pellet che altre forme di combustibili solidi legnosi
Esempio di sistema m-CHP da biomassa tramite ciclo ORC
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Biomasse
Caldaia a Pellet della KWB con Stirling da 5 kW della
Stirling Power Module attualmente non piugrave in
produzione
Caldaia a Pellet della Okofen con Stirling da 1 kW della Microgen adattato dalla versione a gas naturale
Motore della Stirling DK da 35 kW per utilizzo con
Biogas o Syngas
Altri produttori sono Stirling Biopower (43kW) SunMachine ora Bayer ndash Raach (3kW)
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Idrogeno e Fuel Cells
Alcune recenti tecnologie propongono sistemi a Fuel Cell (PEM SOFC di vario tipo) per co generazione domestica Alcune di queste (SOFCPOWER) vengono direttamente alimentate a metano sul quale fanno reforming di idrogeno Le taglie sono solitamente dellrsquoordine di 1ndash5 kWel Produttori principali Vaillant SofcPower BlueGen Microcell Impianto di micro cogenerazione della
SOFCPOWER installato presso il comune di Roncegno Terme (Tn)
Fonte ftpftpeletpolimiitusersLucaFerrarinitecWP5pdf
La micro Cogenerazione Tecnologie di FBK ndash REET per gli Edifici
m-CHP da caldaia a pellet m-CHP da solare a
concentrazione di piccola scala
Luigi Crema cremafbkeu
Solare a concentraizne di piccola scala FP7 DiGeSPo project
Modular 1-3 kWe 3-9 kWth micro Combined Heat and Power (m-CHP) system based on innovative Concentrated Solar Power (CSP) and Stirling engine technology
electrical power heating and cooling for single and multiple domestic dwellings and other small commercial industrial and public buildings
The proposed technology is developed in DiGeSPo project which is part-funded by the European Commission under the Energy Theme of the Seventh Framework Programme Itrsquos cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself
Luigi Crema cremafbkeu
Reflection optics COLD TEMPERED GLASS THICKNESS 075mm Focal distance 20 cm Aperture 40 cm
Tracking system 1 axis TRACKING SYSTEM
Evacuated tube NEW RECEIVER DESIGN and NEW CERMET COATING
Cogeneration engine HIGH ENERGY DENSITY STIRLING ENGINE 2-3 kWel 6 ndash 10 kWth
Thermal Fluids COLLECTOR OPERATING TEMPERATURE 300degC INVESTIGATION on NEW SOLUTION WITH NANOPARTICLES STIRLING SC NITROGEN
Control system Full integrated control system
Research topics
Power Generation VARIABLE SPEED POWER GENERATION
This CSP m-CHP will provide electrical power heating and cooling for single and multiple domestic dwellings and other small commercial industrial and public buildings
1 THEORETICAL INVESTIGATION and MODELLING (COMPONENTS and INTEGRATED SYSTEM
2 LAB TESTS 3 FULL SCALE PROTOTYPES 4 OPTIMIZATION and
REDESIGN
Target objectives on
subcomponents
75 885 100
3
892
78 Optical losses
Concentration optics
ρ = 0945
Glass tube = 096
37 Glass losses
CerMet α gt 093 ε lt 006
95 Thermal losses
40 Radiosity losses
15 - 18
45
170 - 200 Other losses ndash friction power generator thermal
Stirling engine
ELECTRICAL POWER
THERMAL POWER
DIR
ECT
SOLA
R
RA
DIA
TIO
N
VERIFIED
THEORETICALLY CONFIRMED
METHODOLOGY
Optics and Mirrors
cold tempered flexible glass mirrors 075 mm in thickness on aluminum substrate
1-axys tracking moved by a linear actuator with a stepper motor The system can move on the azimuth axis with reduction ratio 13600 and rigid transmission (tracking precision lt01deg)
4 linear parabolas per module (width = 400 mm length = 2200 mm focus = 200 mm) which can rotate around a fixed receiver from -70deg to +70deg
Reflectance averaged on solar spectrum = 0945 (mirror thickness = 095 mm)
Design of Absorber and
Receiver
The receiver is a Coaxial Stainless Steel tube with a side Glass-Metal seal
The glass of the vacuum tube is a soda-lime coated with anti-reflection layer and provided of transmittance = 096
A Getter material maintains an internal vacuum = 10-2 Pa
The tube is provided of internal designed solutions to avoid high thin film temperatures
Stirling a doppia azione a bassa differneza di temperatura (lato caldo 300degC ndash lato freddo 50degC) Max Rated Power 33 kWel - 15kWth
Efficienza (da Fluido a Albero) 23
Pressione di carica 135 bar
4 cylinder in cross configuration for a totally balanced mechanical actuation
micro-heat exchangers (heater and cooler) realized through SLM ndash selective laser melting process
Automatic mass equalization among four different working spaces
Double Acting High Energy Density Stirling
Compression volume
Cooler
Cylinder and Piston
Expansion volume
Heater
Generator
Total weight 250 kg
20
Stirling engine 1 kWel 3 kWth
Water boiler Pre ndash heating on
Stirling water jacket
heating and hot sanitary
water provision to the building
Pellet Boiler water jacket
electrical energy
Pellet burner and
combustion chamber
650 ndash 800 degC
Exhaust 80 degC
40 ndash 45 degC
55degC
70 - 75degC
Pellet Boiler 18 kWth
La micro Cogenerazione m-CHP pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
21
La micro Cogenerazione Stirling engine and pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
Progetto di integrazione La ldquoCASA FUTURArdquo
22
POWER BOXThermal storage +
cogeneration pellet boiler
SOLAR MODULES
Weather Station
Indoor Monitoring
HOME as a PERSONAL TRAINER
DYNAMIC WINDOW
EDIFICIO MODULARE AD ELEVATA EFFICIENZA ENERGETICA (lt 30 kWhm2anno) SUPPORTATO DA ICT (LA CASA COME PERSONAL TRAINER) ELEVATO STANDARD RESIDENZIALE E SOCIALE FINESTRE ELETTRO-CROMICHE
SISTEMA SOSTENIBILE INTEGRATO BASATO SU RISORSE RINNOVABILI IN GRADO DI FORNIRE ENERGIA ELETTRICA TERMICA PER RISCALDAMENTO E RAFFRESCAMENTO CONTROLLO DI ILLUMINAZIONE NATURALE e SISTEMI di ACCUMULO Luigi Crema cremafbkeu
Luigi Crema Senior Researcher at REET
Renewable Energies amp Environmental Technologies
cremafbkeu
Luigi Dott Crema Researcher at REET Renewable Energies and Environmental Technologies Fondazione Bruno Kessler Scientific and Technological Research Via alla Cascata 56C I-38050 Povo (Trento)-Italy Contact me at
+39-0461-314922 +39-335-6104991
Fax me at +39-0461-314930
Write me at cremafbkeu
Visit us at Visit me at
httpwwwfbkeu
httpreetfbkeucrema
THANK YOU FOR ATTENTION
Normative ed opportunitagrave di utilizzo della mini‐cogenerazione
Polygen ‐ Cogenerazione diffusa e trigenerazione le novitagrave del quadro normativo
e di incentivazione
Prof ing Michele Bianchi
UNIVERSITAgrave di BOLOGNADipartimento Ingegneria Industriale‐ DIN
Sistemi e Macchine per lrsquoEnergia e lrsquoAmbiente
21 settembre 2012
2
La cogenerazioneintroduzione e concetti di base
3
energia elettrica
combustibile
SISTEMA COGENERATIVO
energia termica
calore di scarto
per usi civiliterziari (riscaldamento condizionamento acqua sanitaria)
per usi industriali(sia calore che freddo per il processo produttivo)
autoconsumo ATMTBT
immissione in rete ATMTBT
La cogenerazioneproduzione combinata in un unico processodi energia elettricameccanica e calore
energia meccanica
4
ldquoImpianto di piccolamicro generazione un impianto per la produzione di energia elettrica anche in assetto cogenerativo con capacitagrave di generazione non superiore a 1 MW o a 50 kWrdquo (DLgs ndeg20 del 822007)
ldquoGenerazione distribuita insieme degli impianti di generazione di potenza nominale inferiore ai 10 MVArdquo (Delibera AEEG 32807)
Definizioni di generazione distribuitae di piccola e micro generazione
5
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
c
ee E
E
c
tt E
E
tec
tetot E
EE
rendimento elettrico
rendimento termico
rendimento totale o coefficiente di utilizzodel combustibile
Prestazioni di un cogeneratore
6
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
Ecse
Et
CENTRALEELETTRICA
Ee
Ecst
CALDAIA
COGENERAZIONE PRODUZIONE SEPARATA
ts
t
es
e
ts
t
es
e
c
cs
ccsEE
EE
EEPESIRE
111
Ecs=Ecse+Ecst
es ts
Confronto con la produzione separata
7
Quadro normativo nazionale per la Cogenerazione ad Alto Rendimento
(CAR)
8
Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR)
AEEG4202
7 mar 2007
decreti MSE 482011e 592011
DecretoBersani
1 aprile 99 2002 2004
20048CE DLgs 2007
1 gen 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio dopo il 1 gennaio 2011 sono considerate CAR se rispondono ai requisiti del decreto 4 agosto 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 7 marzo 2007 e il 31 dicembre 2010 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se CAR oppure se riconosciute cogenerative secondo la delibera AEEG 4202 e successive modifiche ed integrazioni
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 1 aprile 1999 e il 7 marzo 2007 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se riconosciute cogenerative ai sensi delle norme applicabili alla data di entrata in esercizio
9
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 1589 Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti di produzione combinata di energia elettrica e calore e quelli che utilizzano calore di risulta fumi di scarico ed altre forme di energia recuperabile in processi o impianti
Provvedimento CIP 3490Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti il cui utilizzo del combustibile calcolato come rapporto tra la potenza utile (somma della potenza elettrica ai morsetti del generatore e la potenza termica nominale utile dellrsquoimpianto) e la potenza nominale termica immessa nellrsquoimpianto attraverso combustibile fossilerisulti superiore a 053 Tale definizione si applica anche agli impianti a ciclo combinato gas vapore noncheacute agli impianti utilizzanti scarti di lavorazione eo rifiuti eo biomasse
IUC Pe Qt
F 0 53
10
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 692fissa la condizione tecnica di assimilabilitagrave stabilendo che un impianto egrave assimilato agli impianti che utilizzano fonti di energia rinnovabili quando lrsquoindice energetico Ien verifica la condizione
510EE
51015101
E90E
EE
Ienc
e
c
t
c
e
IRE 0es 0 51ts 0 90
ovvero
11
limIREIRE limPESPES
limLTLT onecogenerazida
elettricaenergia
hellip e risparmiare combustibile
soddisfare una richiesta di calore utile hellip
Condizioni energetiche per la CAR
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
12
minte
t LTEE
ELT
lt 10 MWe
Tra i 10 e i 25 MWe
gt 25 MWe
impianti a gas gpl e gasolio 033 022 015
Tutti gli altri 015
Limiti sul LTmin
(aggiornati dalla delibera 19605 AEEG)
Soddisfacimento di una richiestadi calore utile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
Solo parte dellrsquoenergia elettrica prodotta viene riconosciuta come ELETTRICITArsquoDA COGENERAZIONE
ldquolrsquoelettricitagrave generata in un processo abbinato alla produzione di calore utilerdquo
13
Calore utile(secondo DM 4811)
Esempi di calore utilebull calore utilizzato in processi industrialibull calore utilizzato per riscaldamento o raffrescamento di ambientibull gas di scarico utilizzati direttamente per essiccare
Esempi di calore NON utilebull calore disperso da camini o dissipato in condensatori o altri
dispositivi di smaltimentobull calore utilizzato per il funzionamento dellrsquoimpianto di cogenerazione
bull calore esportato verso altri siti e ivi utilizzato per produrre elettricitagrave
bull calore di ritorno allrsquoimpianto di cogenerazione che produce acqua calda
14
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
15
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
16
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
18
Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
24
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
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Recupero termico pari al 75 del totale
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Recupero termico pari al 75 del totale
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
Uno sguardo al mercato dei dispositivi per
la cogenerazione di piccola taglia
(lt 50 kWel)
Luigi Crema Senior researcher FBK ndash REET unit cremafbkeu
La micro Cogenerazione Cosrsquoegrave
Ersquo un sistema che genera da unrsquounica fonte energetica la produzione di elettricitagrave e calore Risulta conveniente laddove entrambe le tipologie energetiche sono sfruttabili in loco garantendo maggiore autonomia maggiore efficienza maggiore economicitagrave
Fonte httpwwwgeonoviscom
La micro Cogenerazione Settore di applicazione
La micro cogenerazione trova ideale applicazione a livello distribuito nel contesto degli Smart Buildings Il mercato globale delle aziende verdi egrave quotato al momento circa 1 trilione di euro anno e si attende che sia tre volte piugrave grande per il 2030 La regione EU riesce a catturare circa 13 del mercato globale come esportatore netto Il mercato globale degli Smart Buildings egrave valutato a circa 47 Teuro
(Fonte AG Gaglia et al ldquoEnergy Conversion and Managementrdquo 48 (2007) 1160ndash1175)
(Fonte Lux Reserach)
Andamento del mercato relativo a Green Building e investimenti relativi
Fonte httpdcsenergycommicrochpphp
La micro Cogenerazione La tecnologia
Energy Source
La tecnologia si applica a edifici per potenze inferiori a 5 kW a piccoli siti commerciali fra 5 e 10 kW e a siti industriali e edifici di maggiori dimensioni nel range tra 10 e 50 kW
La micro Cogenerazione Contesto tecnologico
Cicli Termodinamici ndash Prime Movers - Ciclo di Stirling range 1 ndash 100
kWel - Ciclo Organic Rankine Cycle (ORC)
range 5 kWel ndash 5 MWel
- Ciclo Brayton alcuni prototipi di motori scroll
Sistemi elettrochimici - Fuel cells (PEM SOFC Molten Carbonate DMFC hellip)
Fonti energetiche - Combustibili Fossili (Gas Naturale
Diesel) - Energia Solare
- Biomasse ndash Combustione diretta gassificazione pirolisi
- Idrogeno (carrier) - Geotermia di media entalpia
(gt150degC combinata a cicli ORC)
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Combustibili Fossili
I cogeneratori a combustibili fossili (gas naturale GPL o Diesel) sono basati su soluzioni piuttosto convenzionali di motori a combustione interna Generalmente sono dotati di rendimenti molto elevati spesso superiori allrsquo85 Tra i produttori Honda amp Osaka Gas Ecowill Volkswagen Ecoblue Senertec Dachs Refcomp REC2 I prezzi variano fra 4000 e 10000euro
REC2 di Refcomp cogeneration offre
soluzioni da 2 a 65 kWel combustibile gas
naturale o GPL
DACHS di Senertec offre soluzioni da 55
kWel combustibile gas naturale GPL diesel o
biodiesel
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Combustibili Fossili
Da alcuni anni si profila lrsquoingresso sul mercato di una serie di prodotti di caldaie a gas naturale integrate di un motore Stirling generalmente da 1 a 3 kW Tale soluzione presenta diversi inconvenienti soprattutto economici Tra i produttori Whispergen (NZ) Microgen (UK) Disenco (UK) Infinia ndash Rinnai ndash Enatec (US JP NL) I prezzi variano fra 6000 e 15000euro Altri produttori con cicli Rankine soprattutto ORC sono Genlec (1kW) Climate Energy (3kW) Otag (3kW) Enginion (5kW) Cogen Micro (25kW)
Caldaia Whispergen con Stirling da 1 kWel e 6
ndash 10 kWth Prezzo in Germania
2010 14000euro supportata da EON
Caldaia Microgen con Stirling da 1 kWel e 3 ndash
24 kWth Non in vendita previsto per il 2013 un prezzo di
6-8000euro
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Solare
STIRLING DISH Componenti principali della tecnologia sono bull concentratore parabolico solare a disco bull sistema di inseguimento bull ricevitore (scambiatore di calore solare) bull motore di Stirling con generatore La radiazione solare viene riflessa dal disco allrsquointerno di una cavitagrave dove viene assorbita e trasferita a un gas di carica del motore Stirling (elio) portandolo a circa 600 ndash 800degC Tale calore viene converito prima in energia meccanica e quindi in energia elettrica e termica Prodotti realizzati Eurodish basato su motore Solo Stirling da 10kW Suncatcher da SES su motore Sunpower 25 kW Sun Machine su motore Stirling da 5 kW Trinum di Innova su motore microgen da 1 kW
Solo Stirling 10 kWel + 10 kWth e ricevitore
Sistemi Eurodish (Fonte httpwwwfveede )
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Solare
STIRLING per APPLICAZIONI DOMESTICHE Sistemi Stirling per applicazioni domestiche attivati da energia solare sono di recente sviluppo e tuttrsquoora in fase di innovazione La concentrazione solare di piccola scala permette di ottenere temperature nel range 200 ndash 300 degC alle quali solo Stirling a basso salto termico sono adatti Prodotti realizzati Cool Energy motore Stirling da 1 ndash 3 kW per applicazioni tra 200 e 250degC DiGeSPo motore Stirling da 35 kW per applicazioni fino a 300degC (maggiori dettagli in seguito)
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Biomasse
I sistemi a microcogenerazione alimentati a biomassa o pellet sono tra i piugrave sviluppati o su ciclo Otto (motori endotermici) o ciclo Stirling o su ciclo ORC con prevalenza dello Stirling nelle piccolissime taglie e degli altri a partire da qualche decina di kWel Si applicano sia a combustione diretta che a gassificazione Sia a pellet che altre forme di combustibili solidi legnosi
Esempio di sistema m-CHP da biomassa tramite ciclo ORC
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Biomasse
Caldaia a Pellet della KWB con Stirling da 5 kW della
Stirling Power Module attualmente non piugrave in
produzione
Caldaia a Pellet della Okofen con Stirling da 1 kW della Microgen adattato dalla versione a gas naturale
Motore della Stirling DK da 35 kW per utilizzo con
Biogas o Syngas
Altri produttori sono Stirling Biopower (43kW) SunMachine ora Bayer ndash Raach (3kW)
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Idrogeno e Fuel Cells
Alcune recenti tecnologie propongono sistemi a Fuel Cell (PEM SOFC di vario tipo) per co generazione domestica Alcune di queste (SOFCPOWER) vengono direttamente alimentate a metano sul quale fanno reforming di idrogeno Le taglie sono solitamente dellrsquoordine di 1ndash5 kWel Produttori principali Vaillant SofcPower BlueGen Microcell Impianto di micro cogenerazione della
SOFCPOWER installato presso il comune di Roncegno Terme (Tn)
Fonte ftpftpeletpolimiitusersLucaFerrarinitecWP5pdf
La micro Cogenerazione Tecnologie di FBK ndash REET per gli Edifici
m-CHP da caldaia a pellet m-CHP da solare a
concentrazione di piccola scala
Luigi Crema cremafbkeu
Solare a concentraizne di piccola scala FP7 DiGeSPo project
Modular 1-3 kWe 3-9 kWth micro Combined Heat and Power (m-CHP) system based on innovative Concentrated Solar Power (CSP) and Stirling engine technology
electrical power heating and cooling for single and multiple domestic dwellings and other small commercial industrial and public buildings
The proposed technology is developed in DiGeSPo project which is part-funded by the European Commission under the Energy Theme of the Seventh Framework Programme Itrsquos cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself
Luigi Crema cremafbkeu
Reflection optics COLD TEMPERED GLASS THICKNESS 075mm Focal distance 20 cm Aperture 40 cm
Tracking system 1 axis TRACKING SYSTEM
Evacuated tube NEW RECEIVER DESIGN and NEW CERMET COATING
Cogeneration engine HIGH ENERGY DENSITY STIRLING ENGINE 2-3 kWel 6 ndash 10 kWth
Thermal Fluids COLLECTOR OPERATING TEMPERATURE 300degC INVESTIGATION on NEW SOLUTION WITH NANOPARTICLES STIRLING SC NITROGEN
Control system Full integrated control system
Research topics
Power Generation VARIABLE SPEED POWER GENERATION
This CSP m-CHP will provide electrical power heating and cooling for single and multiple domestic dwellings and other small commercial industrial and public buildings
1 THEORETICAL INVESTIGATION and MODELLING (COMPONENTS and INTEGRATED SYSTEM
2 LAB TESTS 3 FULL SCALE PROTOTYPES 4 OPTIMIZATION and
REDESIGN
Target objectives on
subcomponents
75 885 100
3
892
78 Optical losses
Concentration optics
ρ = 0945
Glass tube = 096
37 Glass losses
CerMet α gt 093 ε lt 006
95 Thermal losses
40 Radiosity losses
15 - 18
45
170 - 200 Other losses ndash friction power generator thermal
Stirling engine
ELECTRICAL POWER
THERMAL POWER
DIR
ECT
SOLA
R
RA
DIA
TIO
N
VERIFIED
THEORETICALLY CONFIRMED
METHODOLOGY
Optics and Mirrors
cold tempered flexible glass mirrors 075 mm in thickness on aluminum substrate
1-axys tracking moved by a linear actuator with a stepper motor The system can move on the azimuth axis with reduction ratio 13600 and rigid transmission (tracking precision lt01deg)
4 linear parabolas per module (width = 400 mm length = 2200 mm focus = 200 mm) which can rotate around a fixed receiver from -70deg to +70deg
Reflectance averaged on solar spectrum = 0945 (mirror thickness = 095 mm)
Design of Absorber and
Receiver
The receiver is a Coaxial Stainless Steel tube with a side Glass-Metal seal
The glass of the vacuum tube is a soda-lime coated with anti-reflection layer and provided of transmittance = 096
A Getter material maintains an internal vacuum = 10-2 Pa
The tube is provided of internal designed solutions to avoid high thin film temperatures
Stirling a doppia azione a bassa differneza di temperatura (lato caldo 300degC ndash lato freddo 50degC) Max Rated Power 33 kWel - 15kWth
Efficienza (da Fluido a Albero) 23
Pressione di carica 135 bar
4 cylinder in cross configuration for a totally balanced mechanical actuation
micro-heat exchangers (heater and cooler) realized through SLM ndash selective laser melting process
Automatic mass equalization among four different working spaces
Double Acting High Energy Density Stirling
Compression volume
Cooler
Cylinder and Piston
Expansion volume
Heater
Generator
Total weight 250 kg
20
Stirling engine 1 kWel 3 kWth
Water boiler Pre ndash heating on
Stirling water jacket
heating and hot sanitary
water provision to the building
Pellet Boiler water jacket
electrical energy
Pellet burner and
combustion chamber
650 ndash 800 degC
Exhaust 80 degC
40 ndash 45 degC
55degC
70 - 75degC
Pellet Boiler 18 kWth
La micro Cogenerazione m-CHP pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
21
La micro Cogenerazione Stirling engine and pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
Progetto di integrazione La ldquoCASA FUTURArdquo
22
POWER BOXThermal storage +
cogeneration pellet boiler
SOLAR MODULES
Weather Station
Indoor Monitoring
HOME as a PERSONAL TRAINER
DYNAMIC WINDOW
EDIFICIO MODULARE AD ELEVATA EFFICIENZA ENERGETICA (lt 30 kWhm2anno) SUPPORTATO DA ICT (LA CASA COME PERSONAL TRAINER) ELEVATO STANDARD RESIDENZIALE E SOCIALE FINESTRE ELETTRO-CROMICHE
SISTEMA SOSTENIBILE INTEGRATO BASATO SU RISORSE RINNOVABILI IN GRADO DI FORNIRE ENERGIA ELETTRICA TERMICA PER RISCALDAMENTO E RAFFRESCAMENTO CONTROLLO DI ILLUMINAZIONE NATURALE e SISTEMI di ACCUMULO Luigi Crema cremafbkeu
Luigi Crema Senior Researcher at REET
Renewable Energies amp Environmental Technologies
cremafbkeu
Luigi Dott Crema Researcher at REET Renewable Energies and Environmental Technologies Fondazione Bruno Kessler Scientific and Technological Research Via alla Cascata 56C I-38050 Povo (Trento)-Italy Contact me at
+39-0461-314922 +39-335-6104991
Fax me at +39-0461-314930
Write me at cremafbkeu
Visit us at Visit me at
httpwwwfbkeu
httpreetfbkeucrema
THANK YOU FOR ATTENTION
Normative ed opportunitagrave di utilizzo della mini‐cogenerazione
Polygen ‐ Cogenerazione diffusa e trigenerazione le novitagrave del quadro normativo
e di incentivazione
Prof ing Michele Bianchi
UNIVERSITAgrave di BOLOGNADipartimento Ingegneria Industriale‐ DIN
Sistemi e Macchine per lrsquoEnergia e lrsquoAmbiente
21 settembre 2012
2
La cogenerazioneintroduzione e concetti di base
3
energia elettrica
combustibile
SISTEMA COGENERATIVO
energia termica
calore di scarto
per usi civiliterziari (riscaldamento condizionamento acqua sanitaria)
per usi industriali(sia calore che freddo per il processo produttivo)
autoconsumo ATMTBT
immissione in rete ATMTBT
La cogenerazioneproduzione combinata in un unico processodi energia elettricameccanica e calore
energia meccanica
4
ldquoImpianto di piccolamicro generazione un impianto per la produzione di energia elettrica anche in assetto cogenerativo con capacitagrave di generazione non superiore a 1 MW o a 50 kWrdquo (DLgs ndeg20 del 822007)
ldquoGenerazione distribuita insieme degli impianti di generazione di potenza nominale inferiore ai 10 MVArdquo (Delibera AEEG 32807)
Definizioni di generazione distribuitae di piccola e micro generazione
5
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
c
ee E
E
c
tt E
E
tec
tetot E
EE
rendimento elettrico
rendimento termico
rendimento totale o coefficiente di utilizzodel combustibile
Prestazioni di un cogeneratore
6
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
Ecse
Et
CENTRALEELETTRICA
Ee
Ecst
CALDAIA
COGENERAZIONE PRODUZIONE SEPARATA
ts
t
es
e
ts
t
es
e
c
cs
ccsEE
EE
EEPESIRE
111
Ecs=Ecse+Ecst
es ts
Confronto con la produzione separata
7
Quadro normativo nazionale per la Cogenerazione ad Alto Rendimento
(CAR)
8
Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR)
AEEG4202
7 mar 2007
decreti MSE 482011e 592011
DecretoBersani
1 aprile 99 2002 2004
20048CE DLgs 2007
1 gen 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio dopo il 1 gennaio 2011 sono considerate CAR se rispondono ai requisiti del decreto 4 agosto 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 7 marzo 2007 e il 31 dicembre 2010 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se CAR oppure se riconosciute cogenerative secondo la delibera AEEG 4202 e successive modifiche ed integrazioni
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 1 aprile 1999 e il 7 marzo 2007 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se riconosciute cogenerative ai sensi delle norme applicabili alla data di entrata in esercizio
9
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 1589 Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti di produzione combinata di energia elettrica e calore e quelli che utilizzano calore di risulta fumi di scarico ed altre forme di energia recuperabile in processi o impianti
Provvedimento CIP 3490Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti il cui utilizzo del combustibile calcolato come rapporto tra la potenza utile (somma della potenza elettrica ai morsetti del generatore e la potenza termica nominale utile dellrsquoimpianto) e la potenza nominale termica immessa nellrsquoimpianto attraverso combustibile fossilerisulti superiore a 053 Tale definizione si applica anche agli impianti a ciclo combinato gas vapore noncheacute agli impianti utilizzanti scarti di lavorazione eo rifiuti eo biomasse
IUC Pe Qt
F 0 53
10
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 692fissa la condizione tecnica di assimilabilitagrave stabilendo che un impianto egrave assimilato agli impianti che utilizzano fonti di energia rinnovabili quando lrsquoindice energetico Ien verifica la condizione
510EE
51015101
E90E
EE
Ienc
e
c
t
c
e
IRE 0es 0 51ts 0 90
ovvero
11
limIREIRE limPESPES
limLTLT onecogenerazida
elettricaenergia
hellip e risparmiare combustibile
soddisfare una richiesta di calore utile hellip
Condizioni energetiche per la CAR
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
12
minte
t LTEE
ELT
lt 10 MWe
Tra i 10 e i 25 MWe
gt 25 MWe
impianti a gas gpl e gasolio 033 022 015
Tutti gli altri 015
Limiti sul LTmin
(aggiornati dalla delibera 19605 AEEG)
Soddisfacimento di una richiestadi calore utile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
Solo parte dellrsquoenergia elettrica prodotta viene riconosciuta come ELETTRICITArsquoDA COGENERAZIONE
ldquolrsquoelettricitagrave generata in un processo abbinato alla produzione di calore utilerdquo
13
Calore utile(secondo DM 4811)
Esempi di calore utilebull calore utilizzato in processi industrialibull calore utilizzato per riscaldamento o raffrescamento di ambientibull gas di scarico utilizzati direttamente per essiccare
Esempi di calore NON utilebull calore disperso da camini o dissipato in condensatori o altri
dispositivi di smaltimentobull calore utilizzato per il funzionamento dellrsquoimpianto di cogenerazione
bull calore esportato verso altri siti e ivi utilizzato per produrre elettricitagrave
bull calore di ritorno allrsquoimpianto di cogenerazione che produce acqua calda
14
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
15
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
16
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
18
Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
24
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
La micro Cogenerazione Cosrsquoegrave
Ersquo un sistema che genera da unrsquounica fonte energetica la produzione di elettricitagrave e calore Risulta conveniente laddove entrambe le tipologie energetiche sono sfruttabili in loco garantendo maggiore autonomia maggiore efficienza maggiore economicitagrave
Fonte httpwwwgeonoviscom
La micro Cogenerazione Settore di applicazione
La micro cogenerazione trova ideale applicazione a livello distribuito nel contesto degli Smart Buildings Il mercato globale delle aziende verdi egrave quotato al momento circa 1 trilione di euro anno e si attende che sia tre volte piugrave grande per il 2030 La regione EU riesce a catturare circa 13 del mercato globale come esportatore netto Il mercato globale degli Smart Buildings egrave valutato a circa 47 Teuro
(Fonte AG Gaglia et al ldquoEnergy Conversion and Managementrdquo 48 (2007) 1160ndash1175)
(Fonte Lux Reserach)
Andamento del mercato relativo a Green Building e investimenti relativi
Fonte httpdcsenergycommicrochpphp
La micro Cogenerazione La tecnologia
Energy Source
La tecnologia si applica a edifici per potenze inferiori a 5 kW a piccoli siti commerciali fra 5 e 10 kW e a siti industriali e edifici di maggiori dimensioni nel range tra 10 e 50 kW
La micro Cogenerazione Contesto tecnologico
Cicli Termodinamici ndash Prime Movers - Ciclo di Stirling range 1 ndash 100
kWel - Ciclo Organic Rankine Cycle (ORC)
range 5 kWel ndash 5 MWel
- Ciclo Brayton alcuni prototipi di motori scroll
Sistemi elettrochimici - Fuel cells (PEM SOFC Molten Carbonate DMFC hellip)
Fonti energetiche - Combustibili Fossili (Gas Naturale
Diesel) - Energia Solare
- Biomasse ndash Combustione diretta gassificazione pirolisi
- Idrogeno (carrier) - Geotermia di media entalpia
(gt150degC combinata a cicli ORC)
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Combustibili Fossili
I cogeneratori a combustibili fossili (gas naturale GPL o Diesel) sono basati su soluzioni piuttosto convenzionali di motori a combustione interna Generalmente sono dotati di rendimenti molto elevati spesso superiori allrsquo85 Tra i produttori Honda amp Osaka Gas Ecowill Volkswagen Ecoblue Senertec Dachs Refcomp REC2 I prezzi variano fra 4000 e 10000euro
REC2 di Refcomp cogeneration offre
soluzioni da 2 a 65 kWel combustibile gas
naturale o GPL
DACHS di Senertec offre soluzioni da 55
kWel combustibile gas naturale GPL diesel o
biodiesel
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Combustibili Fossili
Da alcuni anni si profila lrsquoingresso sul mercato di una serie di prodotti di caldaie a gas naturale integrate di un motore Stirling generalmente da 1 a 3 kW Tale soluzione presenta diversi inconvenienti soprattutto economici Tra i produttori Whispergen (NZ) Microgen (UK) Disenco (UK) Infinia ndash Rinnai ndash Enatec (US JP NL) I prezzi variano fra 6000 e 15000euro Altri produttori con cicli Rankine soprattutto ORC sono Genlec (1kW) Climate Energy (3kW) Otag (3kW) Enginion (5kW) Cogen Micro (25kW)
Caldaia Whispergen con Stirling da 1 kWel e 6
ndash 10 kWth Prezzo in Germania
2010 14000euro supportata da EON
Caldaia Microgen con Stirling da 1 kWel e 3 ndash
24 kWth Non in vendita previsto per il 2013 un prezzo di
6-8000euro
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Solare
STIRLING DISH Componenti principali della tecnologia sono bull concentratore parabolico solare a disco bull sistema di inseguimento bull ricevitore (scambiatore di calore solare) bull motore di Stirling con generatore La radiazione solare viene riflessa dal disco allrsquointerno di una cavitagrave dove viene assorbita e trasferita a un gas di carica del motore Stirling (elio) portandolo a circa 600 ndash 800degC Tale calore viene converito prima in energia meccanica e quindi in energia elettrica e termica Prodotti realizzati Eurodish basato su motore Solo Stirling da 10kW Suncatcher da SES su motore Sunpower 25 kW Sun Machine su motore Stirling da 5 kW Trinum di Innova su motore microgen da 1 kW
Solo Stirling 10 kWel + 10 kWth e ricevitore
Sistemi Eurodish (Fonte httpwwwfveede )
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Solare
STIRLING per APPLICAZIONI DOMESTICHE Sistemi Stirling per applicazioni domestiche attivati da energia solare sono di recente sviluppo e tuttrsquoora in fase di innovazione La concentrazione solare di piccola scala permette di ottenere temperature nel range 200 ndash 300 degC alle quali solo Stirling a basso salto termico sono adatti Prodotti realizzati Cool Energy motore Stirling da 1 ndash 3 kW per applicazioni tra 200 e 250degC DiGeSPo motore Stirling da 35 kW per applicazioni fino a 300degC (maggiori dettagli in seguito)
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Biomasse
I sistemi a microcogenerazione alimentati a biomassa o pellet sono tra i piugrave sviluppati o su ciclo Otto (motori endotermici) o ciclo Stirling o su ciclo ORC con prevalenza dello Stirling nelle piccolissime taglie e degli altri a partire da qualche decina di kWel Si applicano sia a combustione diretta che a gassificazione Sia a pellet che altre forme di combustibili solidi legnosi
Esempio di sistema m-CHP da biomassa tramite ciclo ORC
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Biomasse
Caldaia a Pellet della KWB con Stirling da 5 kW della
Stirling Power Module attualmente non piugrave in
produzione
Caldaia a Pellet della Okofen con Stirling da 1 kW della Microgen adattato dalla versione a gas naturale
Motore della Stirling DK da 35 kW per utilizzo con
Biogas o Syngas
Altri produttori sono Stirling Biopower (43kW) SunMachine ora Bayer ndash Raach (3kW)
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Idrogeno e Fuel Cells
Alcune recenti tecnologie propongono sistemi a Fuel Cell (PEM SOFC di vario tipo) per co generazione domestica Alcune di queste (SOFCPOWER) vengono direttamente alimentate a metano sul quale fanno reforming di idrogeno Le taglie sono solitamente dellrsquoordine di 1ndash5 kWel Produttori principali Vaillant SofcPower BlueGen Microcell Impianto di micro cogenerazione della
SOFCPOWER installato presso il comune di Roncegno Terme (Tn)
Fonte ftpftpeletpolimiitusersLucaFerrarinitecWP5pdf
La micro Cogenerazione Tecnologie di FBK ndash REET per gli Edifici
m-CHP da caldaia a pellet m-CHP da solare a
concentrazione di piccola scala
Luigi Crema cremafbkeu
Solare a concentraizne di piccola scala FP7 DiGeSPo project
Modular 1-3 kWe 3-9 kWth micro Combined Heat and Power (m-CHP) system based on innovative Concentrated Solar Power (CSP) and Stirling engine technology
electrical power heating and cooling for single and multiple domestic dwellings and other small commercial industrial and public buildings
The proposed technology is developed in DiGeSPo project which is part-funded by the European Commission under the Energy Theme of the Seventh Framework Programme Itrsquos cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself
Luigi Crema cremafbkeu
Reflection optics COLD TEMPERED GLASS THICKNESS 075mm Focal distance 20 cm Aperture 40 cm
Tracking system 1 axis TRACKING SYSTEM
Evacuated tube NEW RECEIVER DESIGN and NEW CERMET COATING
Cogeneration engine HIGH ENERGY DENSITY STIRLING ENGINE 2-3 kWel 6 ndash 10 kWth
Thermal Fluids COLLECTOR OPERATING TEMPERATURE 300degC INVESTIGATION on NEW SOLUTION WITH NANOPARTICLES STIRLING SC NITROGEN
Control system Full integrated control system
Research topics
Power Generation VARIABLE SPEED POWER GENERATION
This CSP m-CHP will provide electrical power heating and cooling for single and multiple domestic dwellings and other small commercial industrial and public buildings
1 THEORETICAL INVESTIGATION and MODELLING (COMPONENTS and INTEGRATED SYSTEM
2 LAB TESTS 3 FULL SCALE PROTOTYPES 4 OPTIMIZATION and
REDESIGN
Target objectives on
subcomponents
75 885 100
3
892
78 Optical losses
Concentration optics
ρ = 0945
Glass tube = 096
37 Glass losses
CerMet α gt 093 ε lt 006
95 Thermal losses
40 Radiosity losses
15 - 18
45
170 - 200 Other losses ndash friction power generator thermal
Stirling engine
ELECTRICAL POWER
THERMAL POWER
DIR
ECT
SOLA
R
RA
DIA
TIO
N
VERIFIED
THEORETICALLY CONFIRMED
METHODOLOGY
Optics and Mirrors
cold tempered flexible glass mirrors 075 mm in thickness on aluminum substrate
1-axys tracking moved by a linear actuator with a stepper motor The system can move on the azimuth axis with reduction ratio 13600 and rigid transmission (tracking precision lt01deg)
4 linear parabolas per module (width = 400 mm length = 2200 mm focus = 200 mm) which can rotate around a fixed receiver from -70deg to +70deg
Reflectance averaged on solar spectrum = 0945 (mirror thickness = 095 mm)
Design of Absorber and
Receiver
The receiver is a Coaxial Stainless Steel tube with a side Glass-Metal seal
The glass of the vacuum tube is a soda-lime coated with anti-reflection layer and provided of transmittance = 096
A Getter material maintains an internal vacuum = 10-2 Pa
The tube is provided of internal designed solutions to avoid high thin film temperatures
Stirling a doppia azione a bassa differneza di temperatura (lato caldo 300degC ndash lato freddo 50degC) Max Rated Power 33 kWel - 15kWth
Efficienza (da Fluido a Albero) 23
Pressione di carica 135 bar
4 cylinder in cross configuration for a totally balanced mechanical actuation
micro-heat exchangers (heater and cooler) realized through SLM ndash selective laser melting process
Automatic mass equalization among four different working spaces
Double Acting High Energy Density Stirling
Compression volume
Cooler
Cylinder and Piston
Expansion volume
Heater
Generator
Total weight 250 kg
20
Stirling engine 1 kWel 3 kWth
Water boiler Pre ndash heating on
Stirling water jacket
heating and hot sanitary
water provision to the building
Pellet Boiler water jacket
electrical energy
Pellet burner and
combustion chamber
650 ndash 800 degC
Exhaust 80 degC
40 ndash 45 degC
55degC
70 - 75degC
Pellet Boiler 18 kWth
La micro Cogenerazione m-CHP pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
21
La micro Cogenerazione Stirling engine and pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
Progetto di integrazione La ldquoCASA FUTURArdquo
22
POWER BOXThermal storage +
cogeneration pellet boiler
SOLAR MODULES
Weather Station
Indoor Monitoring
HOME as a PERSONAL TRAINER
DYNAMIC WINDOW
EDIFICIO MODULARE AD ELEVATA EFFICIENZA ENERGETICA (lt 30 kWhm2anno) SUPPORTATO DA ICT (LA CASA COME PERSONAL TRAINER) ELEVATO STANDARD RESIDENZIALE E SOCIALE FINESTRE ELETTRO-CROMICHE
SISTEMA SOSTENIBILE INTEGRATO BASATO SU RISORSE RINNOVABILI IN GRADO DI FORNIRE ENERGIA ELETTRICA TERMICA PER RISCALDAMENTO E RAFFRESCAMENTO CONTROLLO DI ILLUMINAZIONE NATURALE e SISTEMI di ACCUMULO Luigi Crema cremafbkeu
Luigi Crema Senior Researcher at REET
Renewable Energies amp Environmental Technologies
cremafbkeu
Luigi Dott Crema Researcher at REET Renewable Energies and Environmental Technologies Fondazione Bruno Kessler Scientific and Technological Research Via alla Cascata 56C I-38050 Povo (Trento)-Italy Contact me at
+39-0461-314922 +39-335-6104991
Fax me at +39-0461-314930
Write me at cremafbkeu
Visit us at Visit me at
httpwwwfbkeu
httpreetfbkeucrema
THANK YOU FOR ATTENTION
Normative ed opportunitagrave di utilizzo della mini‐cogenerazione
Polygen ‐ Cogenerazione diffusa e trigenerazione le novitagrave del quadro normativo
e di incentivazione
Prof ing Michele Bianchi
UNIVERSITAgrave di BOLOGNADipartimento Ingegneria Industriale‐ DIN
Sistemi e Macchine per lrsquoEnergia e lrsquoAmbiente
21 settembre 2012
2
La cogenerazioneintroduzione e concetti di base
3
energia elettrica
combustibile
SISTEMA COGENERATIVO
energia termica
calore di scarto
per usi civiliterziari (riscaldamento condizionamento acqua sanitaria)
per usi industriali(sia calore che freddo per il processo produttivo)
autoconsumo ATMTBT
immissione in rete ATMTBT
La cogenerazioneproduzione combinata in un unico processodi energia elettricameccanica e calore
energia meccanica
4
ldquoImpianto di piccolamicro generazione un impianto per la produzione di energia elettrica anche in assetto cogenerativo con capacitagrave di generazione non superiore a 1 MW o a 50 kWrdquo (DLgs ndeg20 del 822007)
ldquoGenerazione distribuita insieme degli impianti di generazione di potenza nominale inferiore ai 10 MVArdquo (Delibera AEEG 32807)
Definizioni di generazione distribuitae di piccola e micro generazione
5
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
c
ee E
E
c
tt E
E
tec
tetot E
EE
rendimento elettrico
rendimento termico
rendimento totale o coefficiente di utilizzodel combustibile
Prestazioni di un cogeneratore
6
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
Ecse
Et
CENTRALEELETTRICA
Ee
Ecst
CALDAIA
COGENERAZIONE PRODUZIONE SEPARATA
ts
t
es
e
ts
t
es
e
c
cs
ccsEE
EE
EEPESIRE
111
Ecs=Ecse+Ecst
es ts
Confronto con la produzione separata
7
Quadro normativo nazionale per la Cogenerazione ad Alto Rendimento
(CAR)
8
Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR)
AEEG4202
7 mar 2007
decreti MSE 482011e 592011
DecretoBersani
1 aprile 99 2002 2004
20048CE DLgs 2007
1 gen 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio dopo il 1 gennaio 2011 sono considerate CAR se rispondono ai requisiti del decreto 4 agosto 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 7 marzo 2007 e il 31 dicembre 2010 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se CAR oppure se riconosciute cogenerative secondo la delibera AEEG 4202 e successive modifiche ed integrazioni
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 1 aprile 1999 e il 7 marzo 2007 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se riconosciute cogenerative ai sensi delle norme applicabili alla data di entrata in esercizio
9
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 1589 Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti di produzione combinata di energia elettrica e calore e quelli che utilizzano calore di risulta fumi di scarico ed altre forme di energia recuperabile in processi o impianti
Provvedimento CIP 3490Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti il cui utilizzo del combustibile calcolato come rapporto tra la potenza utile (somma della potenza elettrica ai morsetti del generatore e la potenza termica nominale utile dellrsquoimpianto) e la potenza nominale termica immessa nellrsquoimpianto attraverso combustibile fossilerisulti superiore a 053 Tale definizione si applica anche agli impianti a ciclo combinato gas vapore noncheacute agli impianti utilizzanti scarti di lavorazione eo rifiuti eo biomasse
IUC Pe Qt
F 0 53
10
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 692fissa la condizione tecnica di assimilabilitagrave stabilendo che un impianto egrave assimilato agli impianti che utilizzano fonti di energia rinnovabili quando lrsquoindice energetico Ien verifica la condizione
510EE
51015101
E90E
EE
Ienc
e
c
t
c
e
IRE 0es 0 51ts 0 90
ovvero
11
limIREIRE limPESPES
limLTLT onecogenerazida
elettricaenergia
hellip e risparmiare combustibile
soddisfare una richiesta di calore utile hellip
Condizioni energetiche per la CAR
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
12
minte
t LTEE
ELT
lt 10 MWe
Tra i 10 e i 25 MWe
gt 25 MWe
impianti a gas gpl e gasolio 033 022 015
Tutti gli altri 015
Limiti sul LTmin
(aggiornati dalla delibera 19605 AEEG)
Soddisfacimento di una richiestadi calore utile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
Solo parte dellrsquoenergia elettrica prodotta viene riconosciuta come ELETTRICITArsquoDA COGENERAZIONE
ldquolrsquoelettricitagrave generata in un processo abbinato alla produzione di calore utilerdquo
13
Calore utile(secondo DM 4811)
Esempi di calore utilebull calore utilizzato in processi industrialibull calore utilizzato per riscaldamento o raffrescamento di ambientibull gas di scarico utilizzati direttamente per essiccare
Esempi di calore NON utilebull calore disperso da camini o dissipato in condensatori o altri
dispositivi di smaltimentobull calore utilizzato per il funzionamento dellrsquoimpianto di cogenerazione
bull calore esportato verso altri siti e ivi utilizzato per produrre elettricitagrave
bull calore di ritorno allrsquoimpianto di cogenerazione che produce acqua calda
14
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
15
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
16
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
18
Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
24
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
La micro Cogenerazione Settore di applicazione
La micro cogenerazione trova ideale applicazione a livello distribuito nel contesto degli Smart Buildings Il mercato globale delle aziende verdi egrave quotato al momento circa 1 trilione di euro anno e si attende che sia tre volte piugrave grande per il 2030 La regione EU riesce a catturare circa 13 del mercato globale come esportatore netto Il mercato globale degli Smart Buildings egrave valutato a circa 47 Teuro
(Fonte AG Gaglia et al ldquoEnergy Conversion and Managementrdquo 48 (2007) 1160ndash1175)
(Fonte Lux Reserach)
Andamento del mercato relativo a Green Building e investimenti relativi
Fonte httpdcsenergycommicrochpphp
La micro Cogenerazione La tecnologia
Energy Source
La tecnologia si applica a edifici per potenze inferiori a 5 kW a piccoli siti commerciali fra 5 e 10 kW e a siti industriali e edifici di maggiori dimensioni nel range tra 10 e 50 kW
La micro Cogenerazione Contesto tecnologico
Cicli Termodinamici ndash Prime Movers - Ciclo di Stirling range 1 ndash 100
kWel - Ciclo Organic Rankine Cycle (ORC)
range 5 kWel ndash 5 MWel
- Ciclo Brayton alcuni prototipi di motori scroll
Sistemi elettrochimici - Fuel cells (PEM SOFC Molten Carbonate DMFC hellip)
Fonti energetiche - Combustibili Fossili (Gas Naturale
Diesel) - Energia Solare
- Biomasse ndash Combustione diretta gassificazione pirolisi
- Idrogeno (carrier) - Geotermia di media entalpia
(gt150degC combinata a cicli ORC)
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Combustibili Fossili
I cogeneratori a combustibili fossili (gas naturale GPL o Diesel) sono basati su soluzioni piuttosto convenzionali di motori a combustione interna Generalmente sono dotati di rendimenti molto elevati spesso superiori allrsquo85 Tra i produttori Honda amp Osaka Gas Ecowill Volkswagen Ecoblue Senertec Dachs Refcomp REC2 I prezzi variano fra 4000 e 10000euro
REC2 di Refcomp cogeneration offre
soluzioni da 2 a 65 kWel combustibile gas
naturale o GPL
DACHS di Senertec offre soluzioni da 55
kWel combustibile gas naturale GPL diesel o
biodiesel
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Combustibili Fossili
Da alcuni anni si profila lrsquoingresso sul mercato di una serie di prodotti di caldaie a gas naturale integrate di un motore Stirling generalmente da 1 a 3 kW Tale soluzione presenta diversi inconvenienti soprattutto economici Tra i produttori Whispergen (NZ) Microgen (UK) Disenco (UK) Infinia ndash Rinnai ndash Enatec (US JP NL) I prezzi variano fra 6000 e 15000euro Altri produttori con cicli Rankine soprattutto ORC sono Genlec (1kW) Climate Energy (3kW) Otag (3kW) Enginion (5kW) Cogen Micro (25kW)
Caldaia Whispergen con Stirling da 1 kWel e 6
ndash 10 kWth Prezzo in Germania
2010 14000euro supportata da EON
Caldaia Microgen con Stirling da 1 kWel e 3 ndash
24 kWth Non in vendita previsto per il 2013 un prezzo di
6-8000euro
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Solare
STIRLING DISH Componenti principali della tecnologia sono bull concentratore parabolico solare a disco bull sistema di inseguimento bull ricevitore (scambiatore di calore solare) bull motore di Stirling con generatore La radiazione solare viene riflessa dal disco allrsquointerno di una cavitagrave dove viene assorbita e trasferita a un gas di carica del motore Stirling (elio) portandolo a circa 600 ndash 800degC Tale calore viene converito prima in energia meccanica e quindi in energia elettrica e termica Prodotti realizzati Eurodish basato su motore Solo Stirling da 10kW Suncatcher da SES su motore Sunpower 25 kW Sun Machine su motore Stirling da 5 kW Trinum di Innova su motore microgen da 1 kW
Solo Stirling 10 kWel + 10 kWth e ricevitore
Sistemi Eurodish (Fonte httpwwwfveede )
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Solare
STIRLING per APPLICAZIONI DOMESTICHE Sistemi Stirling per applicazioni domestiche attivati da energia solare sono di recente sviluppo e tuttrsquoora in fase di innovazione La concentrazione solare di piccola scala permette di ottenere temperature nel range 200 ndash 300 degC alle quali solo Stirling a basso salto termico sono adatti Prodotti realizzati Cool Energy motore Stirling da 1 ndash 3 kW per applicazioni tra 200 e 250degC DiGeSPo motore Stirling da 35 kW per applicazioni fino a 300degC (maggiori dettagli in seguito)
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Biomasse
I sistemi a microcogenerazione alimentati a biomassa o pellet sono tra i piugrave sviluppati o su ciclo Otto (motori endotermici) o ciclo Stirling o su ciclo ORC con prevalenza dello Stirling nelle piccolissime taglie e degli altri a partire da qualche decina di kWel Si applicano sia a combustione diretta che a gassificazione Sia a pellet che altre forme di combustibili solidi legnosi
Esempio di sistema m-CHP da biomassa tramite ciclo ORC
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Biomasse
Caldaia a Pellet della KWB con Stirling da 5 kW della
Stirling Power Module attualmente non piugrave in
produzione
Caldaia a Pellet della Okofen con Stirling da 1 kW della Microgen adattato dalla versione a gas naturale
Motore della Stirling DK da 35 kW per utilizzo con
Biogas o Syngas
Altri produttori sono Stirling Biopower (43kW) SunMachine ora Bayer ndash Raach (3kW)
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Idrogeno e Fuel Cells
Alcune recenti tecnologie propongono sistemi a Fuel Cell (PEM SOFC di vario tipo) per co generazione domestica Alcune di queste (SOFCPOWER) vengono direttamente alimentate a metano sul quale fanno reforming di idrogeno Le taglie sono solitamente dellrsquoordine di 1ndash5 kWel Produttori principali Vaillant SofcPower BlueGen Microcell Impianto di micro cogenerazione della
SOFCPOWER installato presso il comune di Roncegno Terme (Tn)
Fonte ftpftpeletpolimiitusersLucaFerrarinitecWP5pdf
La micro Cogenerazione Tecnologie di FBK ndash REET per gli Edifici
m-CHP da caldaia a pellet m-CHP da solare a
concentrazione di piccola scala
Luigi Crema cremafbkeu
Solare a concentraizne di piccola scala FP7 DiGeSPo project
Modular 1-3 kWe 3-9 kWth micro Combined Heat and Power (m-CHP) system based on innovative Concentrated Solar Power (CSP) and Stirling engine technology
electrical power heating and cooling for single and multiple domestic dwellings and other small commercial industrial and public buildings
The proposed technology is developed in DiGeSPo project which is part-funded by the European Commission under the Energy Theme of the Seventh Framework Programme Itrsquos cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself
Luigi Crema cremafbkeu
Reflection optics COLD TEMPERED GLASS THICKNESS 075mm Focal distance 20 cm Aperture 40 cm
Tracking system 1 axis TRACKING SYSTEM
Evacuated tube NEW RECEIVER DESIGN and NEW CERMET COATING
Cogeneration engine HIGH ENERGY DENSITY STIRLING ENGINE 2-3 kWel 6 ndash 10 kWth
Thermal Fluids COLLECTOR OPERATING TEMPERATURE 300degC INVESTIGATION on NEW SOLUTION WITH NANOPARTICLES STIRLING SC NITROGEN
Control system Full integrated control system
Research topics
Power Generation VARIABLE SPEED POWER GENERATION
This CSP m-CHP will provide electrical power heating and cooling for single and multiple domestic dwellings and other small commercial industrial and public buildings
1 THEORETICAL INVESTIGATION and MODELLING (COMPONENTS and INTEGRATED SYSTEM
2 LAB TESTS 3 FULL SCALE PROTOTYPES 4 OPTIMIZATION and
REDESIGN
Target objectives on
subcomponents
75 885 100
3
892
78 Optical losses
Concentration optics
ρ = 0945
Glass tube = 096
37 Glass losses
CerMet α gt 093 ε lt 006
95 Thermal losses
40 Radiosity losses
15 - 18
45
170 - 200 Other losses ndash friction power generator thermal
Stirling engine
ELECTRICAL POWER
THERMAL POWER
DIR
ECT
SOLA
R
RA
DIA
TIO
N
VERIFIED
THEORETICALLY CONFIRMED
METHODOLOGY
Optics and Mirrors
cold tempered flexible glass mirrors 075 mm in thickness on aluminum substrate
1-axys tracking moved by a linear actuator with a stepper motor The system can move on the azimuth axis with reduction ratio 13600 and rigid transmission (tracking precision lt01deg)
4 linear parabolas per module (width = 400 mm length = 2200 mm focus = 200 mm) which can rotate around a fixed receiver from -70deg to +70deg
Reflectance averaged on solar spectrum = 0945 (mirror thickness = 095 mm)
Design of Absorber and
Receiver
The receiver is a Coaxial Stainless Steel tube with a side Glass-Metal seal
The glass of the vacuum tube is a soda-lime coated with anti-reflection layer and provided of transmittance = 096
A Getter material maintains an internal vacuum = 10-2 Pa
The tube is provided of internal designed solutions to avoid high thin film temperatures
Stirling a doppia azione a bassa differneza di temperatura (lato caldo 300degC ndash lato freddo 50degC) Max Rated Power 33 kWel - 15kWth
Efficienza (da Fluido a Albero) 23
Pressione di carica 135 bar
4 cylinder in cross configuration for a totally balanced mechanical actuation
micro-heat exchangers (heater and cooler) realized through SLM ndash selective laser melting process
Automatic mass equalization among four different working spaces
Double Acting High Energy Density Stirling
Compression volume
Cooler
Cylinder and Piston
Expansion volume
Heater
Generator
Total weight 250 kg
20
Stirling engine 1 kWel 3 kWth
Water boiler Pre ndash heating on
Stirling water jacket
heating and hot sanitary
water provision to the building
Pellet Boiler water jacket
electrical energy
Pellet burner and
combustion chamber
650 ndash 800 degC
Exhaust 80 degC
40 ndash 45 degC
55degC
70 - 75degC
Pellet Boiler 18 kWth
La micro Cogenerazione m-CHP pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
21
La micro Cogenerazione Stirling engine and pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
Progetto di integrazione La ldquoCASA FUTURArdquo
22
POWER BOXThermal storage +
cogeneration pellet boiler
SOLAR MODULES
Weather Station
Indoor Monitoring
HOME as a PERSONAL TRAINER
DYNAMIC WINDOW
EDIFICIO MODULARE AD ELEVATA EFFICIENZA ENERGETICA (lt 30 kWhm2anno) SUPPORTATO DA ICT (LA CASA COME PERSONAL TRAINER) ELEVATO STANDARD RESIDENZIALE E SOCIALE FINESTRE ELETTRO-CROMICHE
SISTEMA SOSTENIBILE INTEGRATO BASATO SU RISORSE RINNOVABILI IN GRADO DI FORNIRE ENERGIA ELETTRICA TERMICA PER RISCALDAMENTO E RAFFRESCAMENTO CONTROLLO DI ILLUMINAZIONE NATURALE e SISTEMI di ACCUMULO Luigi Crema cremafbkeu
Luigi Crema Senior Researcher at REET
Renewable Energies amp Environmental Technologies
cremafbkeu
Luigi Dott Crema Researcher at REET Renewable Energies and Environmental Technologies Fondazione Bruno Kessler Scientific and Technological Research Via alla Cascata 56C I-38050 Povo (Trento)-Italy Contact me at
+39-0461-314922 +39-335-6104991
Fax me at +39-0461-314930
Write me at cremafbkeu
Visit us at Visit me at
httpwwwfbkeu
httpreetfbkeucrema
THANK YOU FOR ATTENTION
Normative ed opportunitagrave di utilizzo della mini‐cogenerazione
Polygen ‐ Cogenerazione diffusa e trigenerazione le novitagrave del quadro normativo
e di incentivazione
Prof ing Michele Bianchi
UNIVERSITAgrave di BOLOGNADipartimento Ingegneria Industriale‐ DIN
Sistemi e Macchine per lrsquoEnergia e lrsquoAmbiente
21 settembre 2012
2
La cogenerazioneintroduzione e concetti di base
3
energia elettrica
combustibile
SISTEMA COGENERATIVO
energia termica
calore di scarto
per usi civiliterziari (riscaldamento condizionamento acqua sanitaria)
per usi industriali(sia calore che freddo per il processo produttivo)
autoconsumo ATMTBT
immissione in rete ATMTBT
La cogenerazioneproduzione combinata in un unico processodi energia elettricameccanica e calore
energia meccanica
4
ldquoImpianto di piccolamicro generazione un impianto per la produzione di energia elettrica anche in assetto cogenerativo con capacitagrave di generazione non superiore a 1 MW o a 50 kWrdquo (DLgs ndeg20 del 822007)
ldquoGenerazione distribuita insieme degli impianti di generazione di potenza nominale inferiore ai 10 MVArdquo (Delibera AEEG 32807)
Definizioni di generazione distribuitae di piccola e micro generazione
5
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
c
ee E
E
c
tt E
E
tec
tetot E
EE
rendimento elettrico
rendimento termico
rendimento totale o coefficiente di utilizzodel combustibile
Prestazioni di un cogeneratore
6
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
Ecse
Et
CENTRALEELETTRICA
Ee
Ecst
CALDAIA
COGENERAZIONE PRODUZIONE SEPARATA
ts
t
es
e
ts
t
es
e
c
cs
ccsEE
EE
EEPESIRE
111
Ecs=Ecse+Ecst
es ts
Confronto con la produzione separata
7
Quadro normativo nazionale per la Cogenerazione ad Alto Rendimento
(CAR)
8
Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR)
AEEG4202
7 mar 2007
decreti MSE 482011e 592011
DecretoBersani
1 aprile 99 2002 2004
20048CE DLgs 2007
1 gen 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio dopo il 1 gennaio 2011 sono considerate CAR se rispondono ai requisiti del decreto 4 agosto 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 7 marzo 2007 e il 31 dicembre 2010 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se CAR oppure se riconosciute cogenerative secondo la delibera AEEG 4202 e successive modifiche ed integrazioni
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 1 aprile 1999 e il 7 marzo 2007 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se riconosciute cogenerative ai sensi delle norme applicabili alla data di entrata in esercizio
9
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 1589 Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti di produzione combinata di energia elettrica e calore e quelli che utilizzano calore di risulta fumi di scarico ed altre forme di energia recuperabile in processi o impianti
Provvedimento CIP 3490Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti il cui utilizzo del combustibile calcolato come rapporto tra la potenza utile (somma della potenza elettrica ai morsetti del generatore e la potenza termica nominale utile dellrsquoimpianto) e la potenza nominale termica immessa nellrsquoimpianto attraverso combustibile fossilerisulti superiore a 053 Tale definizione si applica anche agli impianti a ciclo combinato gas vapore noncheacute agli impianti utilizzanti scarti di lavorazione eo rifiuti eo biomasse
IUC Pe Qt
F 0 53
10
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 692fissa la condizione tecnica di assimilabilitagrave stabilendo che un impianto egrave assimilato agli impianti che utilizzano fonti di energia rinnovabili quando lrsquoindice energetico Ien verifica la condizione
510EE
51015101
E90E
EE
Ienc
e
c
t
c
e
IRE 0es 0 51ts 0 90
ovvero
11
limIREIRE limPESPES
limLTLT onecogenerazida
elettricaenergia
hellip e risparmiare combustibile
soddisfare una richiesta di calore utile hellip
Condizioni energetiche per la CAR
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
12
minte
t LTEE
ELT
lt 10 MWe
Tra i 10 e i 25 MWe
gt 25 MWe
impianti a gas gpl e gasolio 033 022 015
Tutti gli altri 015
Limiti sul LTmin
(aggiornati dalla delibera 19605 AEEG)
Soddisfacimento di una richiestadi calore utile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
Solo parte dellrsquoenergia elettrica prodotta viene riconosciuta come ELETTRICITArsquoDA COGENERAZIONE
ldquolrsquoelettricitagrave generata in un processo abbinato alla produzione di calore utilerdquo
13
Calore utile(secondo DM 4811)
Esempi di calore utilebull calore utilizzato in processi industrialibull calore utilizzato per riscaldamento o raffrescamento di ambientibull gas di scarico utilizzati direttamente per essiccare
Esempi di calore NON utilebull calore disperso da camini o dissipato in condensatori o altri
dispositivi di smaltimentobull calore utilizzato per il funzionamento dellrsquoimpianto di cogenerazione
bull calore esportato verso altri siti e ivi utilizzato per produrre elettricitagrave
bull calore di ritorno allrsquoimpianto di cogenerazione che produce acqua calda
14
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
15
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
16
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
18
Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
24
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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IRE=01
LT=033
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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4
5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
Fonte httpdcsenergycommicrochpphp
La micro Cogenerazione La tecnologia
Energy Source
La tecnologia si applica a edifici per potenze inferiori a 5 kW a piccoli siti commerciali fra 5 e 10 kW e a siti industriali e edifici di maggiori dimensioni nel range tra 10 e 50 kW
La micro Cogenerazione Contesto tecnologico
Cicli Termodinamici ndash Prime Movers - Ciclo di Stirling range 1 ndash 100
kWel - Ciclo Organic Rankine Cycle (ORC)
range 5 kWel ndash 5 MWel
- Ciclo Brayton alcuni prototipi di motori scroll
Sistemi elettrochimici - Fuel cells (PEM SOFC Molten Carbonate DMFC hellip)
Fonti energetiche - Combustibili Fossili (Gas Naturale
Diesel) - Energia Solare
- Biomasse ndash Combustione diretta gassificazione pirolisi
- Idrogeno (carrier) - Geotermia di media entalpia
(gt150degC combinata a cicli ORC)
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Combustibili Fossili
I cogeneratori a combustibili fossili (gas naturale GPL o Diesel) sono basati su soluzioni piuttosto convenzionali di motori a combustione interna Generalmente sono dotati di rendimenti molto elevati spesso superiori allrsquo85 Tra i produttori Honda amp Osaka Gas Ecowill Volkswagen Ecoblue Senertec Dachs Refcomp REC2 I prezzi variano fra 4000 e 10000euro
REC2 di Refcomp cogeneration offre
soluzioni da 2 a 65 kWel combustibile gas
naturale o GPL
DACHS di Senertec offre soluzioni da 55
kWel combustibile gas naturale GPL diesel o
biodiesel
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Combustibili Fossili
Da alcuni anni si profila lrsquoingresso sul mercato di una serie di prodotti di caldaie a gas naturale integrate di un motore Stirling generalmente da 1 a 3 kW Tale soluzione presenta diversi inconvenienti soprattutto economici Tra i produttori Whispergen (NZ) Microgen (UK) Disenco (UK) Infinia ndash Rinnai ndash Enatec (US JP NL) I prezzi variano fra 6000 e 15000euro Altri produttori con cicli Rankine soprattutto ORC sono Genlec (1kW) Climate Energy (3kW) Otag (3kW) Enginion (5kW) Cogen Micro (25kW)
Caldaia Whispergen con Stirling da 1 kWel e 6
ndash 10 kWth Prezzo in Germania
2010 14000euro supportata da EON
Caldaia Microgen con Stirling da 1 kWel e 3 ndash
24 kWth Non in vendita previsto per il 2013 un prezzo di
6-8000euro
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Solare
STIRLING DISH Componenti principali della tecnologia sono bull concentratore parabolico solare a disco bull sistema di inseguimento bull ricevitore (scambiatore di calore solare) bull motore di Stirling con generatore La radiazione solare viene riflessa dal disco allrsquointerno di una cavitagrave dove viene assorbita e trasferita a un gas di carica del motore Stirling (elio) portandolo a circa 600 ndash 800degC Tale calore viene converito prima in energia meccanica e quindi in energia elettrica e termica Prodotti realizzati Eurodish basato su motore Solo Stirling da 10kW Suncatcher da SES su motore Sunpower 25 kW Sun Machine su motore Stirling da 5 kW Trinum di Innova su motore microgen da 1 kW
Solo Stirling 10 kWel + 10 kWth e ricevitore
Sistemi Eurodish (Fonte httpwwwfveede )
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Solare
STIRLING per APPLICAZIONI DOMESTICHE Sistemi Stirling per applicazioni domestiche attivati da energia solare sono di recente sviluppo e tuttrsquoora in fase di innovazione La concentrazione solare di piccola scala permette di ottenere temperature nel range 200 ndash 300 degC alle quali solo Stirling a basso salto termico sono adatti Prodotti realizzati Cool Energy motore Stirling da 1 ndash 3 kW per applicazioni tra 200 e 250degC DiGeSPo motore Stirling da 35 kW per applicazioni fino a 300degC (maggiori dettagli in seguito)
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Biomasse
I sistemi a microcogenerazione alimentati a biomassa o pellet sono tra i piugrave sviluppati o su ciclo Otto (motori endotermici) o ciclo Stirling o su ciclo ORC con prevalenza dello Stirling nelle piccolissime taglie e degli altri a partire da qualche decina di kWel Si applicano sia a combustione diretta che a gassificazione Sia a pellet che altre forme di combustibili solidi legnosi
Esempio di sistema m-CHP da biomassa tramite ciclo ORC
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Biomasse
Caldaia a Pellet della KWB con Stirling da 5 kW della
Stirling Power Module attualmente non piugrave in
produzione
Caldaia a Pellet della Okofen con Stirling da 1 kW della Microgen adattato dalla versione a gas naturale
Motore della Stirling DK da 35 kW per utilizzo con
Biogas o Syngas
Altri produttori sono Stirling Biopower (43kW) SunMachine ora Bayer ndash Raach (3kW)
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Idrogeno e Fuel Cells
Alcune recenti tecnologie propongono sistemi a Fuel Cell (PEM SOFC di vario tipo) per co generazione domestica Alcune di queste (SOFCPOWER) vengono direttamente alimentate a metano sul quale fanno reforming di idrogeno Le taglie sono solitamente dellrsquoordine di 1ndash5 kWel Produttori principali Vaillant SofcPower BlueGen Microcell Impianto di micro cogenerazione della
SOFCPOWER installato presso il comune di Roncegno Terme (Tn)
Fonte ftpftpeletpolimiitusersLucaFerrarinitecWP5pdf
La micro Cogenerazione Tecnologie di FBK ndash REET per gli Edifici
m-CHP da caldaia a pellet m-CHP da solare a
concentrazione di piccola scala
Luigi Crema cremafbkeu
Solare a concentraizne di piccola scala FP7 DiGeSPo project
Modular 1-3 kWe 3-9 kWth micro Combined Heat and Power (m-CHP) system based on innovative Concentrated Solar Power (CSP) and Stirling engine technology
electrical power heating and cooling for single and multiple domestic dwellings and other small commercial industrial and public buildings
The proposed technology is developed in DiGeSPo project which is part-funded by the European Commission under the Energy Theme of the Seventh Framework Programme Itrsquos cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself
Luigi Crema cremafbkeu
Reflection optics COLD TEMPERED GLASS THICKNESS 075mm Focal distance 20 cm Aperture 40 cm
Tracking system 1 axis TRACKING SYSTEM
Evacuated tube NEW RECEIVER DESIGN and NEW CERMET COATING
Cogeneration engine HIGH ENERGY DENSITY STIRLING ENGINE 2-3 kWel 6 ndash 10 kWth
Thermal Fluids COLLECTOR OPERATING TEMPERATURE 300degC INVESTIGATION on NEW SOLUTION WITH NANOPARTICLES STIRLING SC NITROGEN
Control system Full integrated control system
Research topics
Power Generation VARIABLE SPEED POWER GENERATION
This CSP m-CHP will provide electrical power heating and cooling for single and multiple domestic dwellings and other small commercial industrial and public buildings
1 THEORETICAL INVESTIGATION and MODELLING (COMPONENTS and INTEGRATED SYSTEM
2 LAB TESTS 3 FULL SCALE PROTOTYPES 4 OPTIMIZATION and
REDESIGN
Target objectives on
subcomponents
75 885 100
3
892
78 Optical losses
Concentration optics
ρ = 0945
Glass tube = 096
37 Glass losses
CerMet α gt 093 ε lt 006
95 Thermal losses
40 Radiosity losses
15 - 18
45
170 - 200 Other losses ndash friction power generator thermal
Stirling engine
ELECTRICAL POWER
THERMAL POWER
DIR
ECT
SOLA
R
RA
DIA
TIO
N
VERIFIED
THEORETICALLY CONFIRMED
METHODOLOGY
Optics and Mirrors
cold tempered flexible glass mirrors 075 mm in thickness on aluminum substrate
1-axys tracking moved by a linear actuator with a stepper motor The system can move on the azimuth axis with reduction ratio 13600 and rigid transmission (tracking precision lt01deg)
4 linear parabolas per module (width = 400 mm length = 2200 mm focus = 200 mm) which can rotate around a fixed receiver from -70deg to +70deg
Reflectance averaged on solar spectrum = 0945 (mirror thickness = 095 mm)
Design of Absorber and
Receiver
The receiver is a Coaxial Stainless Steel tube with a side Glass-Metal seal
The glass of the vacuum tube is a soda-lime coated with anti-reflection layer and provided of transmittance = 096
A Getter material maintains an internal vacuum = 10-2 Pa
The tube is provided of internal designed solutions to avoid high thin film temperatures
Stirling a doppia azione a bassa differneza di temperatura (lato caldo 300degC ndash lato freddo 50degC) Max Rated Power 33 kWel - 15kWth
Efficienza (da Fluido a Albero) 23
Pressione di carica 135 bar
4 cylinder in cross configuration for a totally balanced mechanical actuation
micro-heat exchangers (heater and cooler) realized through SLM ndash selective laser melting process
Automatic mass equalization among four different working spaces
Double Acting High Energy Density Stirling
Compression volume
Cooler
Cylinder and Piston
Expansion volume
Heater
Generator
Total weight 250 kg
20
Stirling engine 1 kWel 3 kWth
Water boiler Pre ndash heating on
Stirling water jacket
heating and hot sanitary
water provision to the building
Pellet Boiler water jacket
electrical energy
Pellet burner and
combustion chamber
650 ndash 800 degC
Exhaust 80 degC
40 ndash 45 degC
55degC
70 - 75degC
Pellet Boiler 18 kWth
La micro Cogenerazione m-CHP pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
21
La micro Cogenerazione Stirling engine and pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
Progetto di integrazione La ldquoCASA FUTURArdquo
22
POWER BOXThermal storage +
cogeneration pellet boiler
SOLAR MODULES
Weather Station
Indoor Monitoring
HOME as a PERSONAL TRAINER
DYNAMIC WINDOW
EDIFICIO MODULARE AD ELEVATA EFFICIENZA ENERGETICA (lt 30 kWhm2anno) SUPPORTATO DA ICT (LA CASA COME PERSONAL TRAINER) ELEVATO STANDARD RESIDENZIALE E SOCIALE FINESTRE ELETTRO-CROMICHE
SISTEMA SOSTENIBILE INTEGRATO BASATO SU RISORSE RINNOVABILI IN GRADO DI FORNIRE ENERGIA ELETTRICA TERMICA PER RISCALDAMENTO E RAFFRESCAMENTO CONTROLLO DI ILLUMINAZIONE NATURALE e SISTEMI di ACCUMULO Luigi Crema cremafbkeu
Luigi Crema Senior Researcher at REET
Renewable Energies amp Environmental Technologies
cremafbkeu
Luigi Dott Crema Researcher at REET Renewable Energies and Environmental Technologies Fondazione Bruno Kessler Scientific and Technological Research Via alla Cascata 56C I-38050 Povo (Trento)-Italy Contact me at
+39-0461-314922 +39-335-6104991
Fax me at +39-0461-314930
Write me at cremafbkeu
Visit us at Visit me at
httpwwwfbkeu
httpreetfbkeucrema
THANK YOU FOR ATTENTION
Normative ed opportunitagrave di utilizzo della mini‐cogenerazione
Polygen ‐ Cogenerazione diffusa e trigenerazione le novitagrave del quadro normativo
e di incentivazione
Prof ing Michele Bianchi
UNIVERSITAgrave di BOLOGNADipartimento Ingegneria Industriale‐ DIN
Sistemi e Macchine per lrsquoEnergia e lrsquoAmbiente
21 settembre 2012
2
La cogenerazioneintroduzione e concetti di base
3
energia elettrica
combustibile
SISTEMA COGENERATIVO
energia termica
calore di scarto
per usi civiliterziari (riscaldamento condizionamento acqua sanitaria)
per usi industriali(sia calore che freddo per il processo produttivo)
autoconsumo ATMTBT
immissione in rete ATMTBT
La cogenerazioneproduzione combinata in un unico processodi energia elettricameccanica e calore
energia meccanica
4
ldquoImpianto di piccolamicro generazione un impianto per la produzione di energia elettrica anche in assetto cogenerativo con capacitagrave di generazione non superiore a 1 MW o a 50 kWrdquo (DLgs ndeg20 del 822007)
ldquoGenerazione distribuita insieme degli impianti di generazione di potenza nominale inferiore ai 10 MVArdquo (Delibera AEEG 32807)
Definizioni di generazione distribuitae di piccola e micro generazione
5
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
c
ee E
E
c
tt E
E
tec
tetot E
EE
rendimento elettrico
rendimento termico
rendimento totale o coefficiente di utilizzodel combustibile
Prestazioni di un cogeneratore
6
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
Ecse
Et
CENTRALEELETTRICA
Ee
Ecst
CALDAIA
COGENERAZIONE PRODUZIONE SEPARATA
ts
t
es
e
ts
t
es
e
c
cs
ccsEE
EE
EEPESIRE
111
Ecs=Ecse+Ecst
es ts
Confronto con la produzione separata
7
Quadro normativo nazionale per la Cogenerazione ad Alto Rendimento
(CAR)
8
Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR)
AEEG4202
7 mar 2007
decreti MSE 482011e 592011
DecretoBersani
1 aprile 99 2002 2004
20048CE DLgs 2007
1 gen 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio dopo il 1 gennaio 2011 sono considerate CAR se rispondono ai requisiti del decreto 4 agosto 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 7 marzo 2007 e il 31 dicembre 2010 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se CAR oppure se riconosciute cogenerative secondo la delibera AEEG 4202 e successive modifiche ed integrazioni
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 1 aprile 1999 e il 7 marzo 2007 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se riconosciute cogenerative ai sensi delle norme applicabili alla data di entrata in esercizio
9
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 1589 Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti di produzione combinata di energia elettrica e calore e quelli che utilizzano calore di risulta fumi di scarico ed altre forme di energia recuperabile in processi o impianti
Provvedimento CIP 3490Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti il cui utilizzo del combustibile calcolato come rapporto tra la potenza utile (somma della potenza elettrica ai morsetti del generatore e la potenza termica nominale utile dellrsquoimpianto) e la potenza nominale termica immessa nellrsquoimpianto attraverso combustibile fossilerisulti superiore a 053 Tale definizione si applica anche agli impianti a ciclo combinato gas vapore noncheacute agli impianti utilizzanti scarti di lavorazione eo rifiuti eo biomasse
IUC Pe Qt
F 0 53
10
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 692fissa la condizione tecnica di assimilabilitagrave stabilendo che un impianto egrave assimilato agli impianti che utilizzano fonti di energia rinnovabili quando lrsquoindice energetico Ien verifica la condizione
510EE
51015101
E90E
EE
Ienc
e
c
t
c
e
IRE 0es 0 51ts 0 90
ovvero
11
limIREIRE limPESPES
limLTLT onecogenerazida
elettricaenergia
hellip e risparmiare combustibile
soddisfare una richiesta di calore utile hellip
Condizioni energetiche per la CAR
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
12
minte
t LTEE
ELT
lt 10 MWe
Tra i 10 e i 25 MWe
gt 25 MWe
impianti a gas gpl e gasolio 033 022 015
Tutti gli altri 015
Limiti sul LTmin
(aggiornati dalla delibera 19605 AEEG)
Soddisfacimento di una richiestadi calore utile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
Solo parte dellrsquoenergia elettrica prodotta viene riconosciuta come ELETTRICITArsquoDA COGENERAZIONE
ldquolrsquoelettricitagrave generata in un processo abbinato alla produzione di calore utilerdquo
13
Calore utile(secondo DM 4811)
Esempi di calore utilebull calore utilizzato in processi industrialibull calore utilizzato per riscaldamento o raffrescamento di ambientibull gas di scarico utilizzati direttamente per essiccare
Esempi di calore NON utilebull calore disperso da camini o dissipato in condensatori o altri
dispositivi di smaltimentobull calore utilizzato per il funzionamento dellrsquoimpianto di cogenerazione
bull calore esportato verso altri siti e ivi utilizzato per produrre elettricitagrave
bull calore di ritorno allrsquoimpianto di cogenerazione che produce acqua calda
14
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
15
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
16
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
18
Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
24
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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LT=033
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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4
5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
La micro Cogenerazione Contesto tecnologico
Cicli Termodinamici ndash Prime Movers - Ciclo di Stirling range 1 ndash 100
kWel - Ciclo Organic Rankine Cycle (ORC)
range 5 kWel ndash 5 MWel
- Ciclo Brayton alcuni prototipi di motori scroll
Sistemi elettrochimici - Fuel cells (PEM SOFC Molten Carbonate DMFC hellip)
Fonti energetiche - Combustibili Fossili (Gas Naturale
Diesel) - Energia Solare
- Biomasse ndash Combustione diretta gassificazione pirolisi
- Idrogeno (carrier) - Geotermia di media entalpia
(gt150degC combinata a cicli ORC)
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Combustibili Fossili
I cogeneratori a combustibili fossili (gas naturale GPL o Diesel) sono basati su soluzioni piuttosto convenzionali di motori a combustione interna Generalmente sono dotati di rendimenti molto elevati spesso superiori allrsquo85 Tra i produttori Honda amp Osaka Gas Ecowill Volkswagen Ecoblue Senertec Dachs Refcomp REC2 I prezzi variano fra 4000 e 10000euro
REC2 di Refcomp cogeneration offre
soluzioni da 2 a 65 kWel combustibile gas
naturale o GPL
DACHS di Senertec offre soluzioni da 55
kWel combustibile gas naturale GPL diesel o
biodiesel
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Combustibili Fossili
Da alcuni anni si profila lrsquoingresso sul mercato di una serie di prodotti di caldaie a gas naturale integrate di un motore Stirling generalmente da 1 a 3 kW Tale soluzione presenta diversi inconvenienti soprattutto economici Tra i produttori Whispergen (NZ) Microgen (UK) Disenco (UK) Infinia ndash Rinnai ndash Enatec (US JP NL) I prezzi variano fra 6000 e 15000euro Altri produttori con cicli Rankine soprattutto ORC sono Genlec (1kW) Climate Energy (3kW) Otag (3kW) Enginion (5kW) Cogen Micro (25kW)
Caldaia Whispergen con Stirling da 1 kWel e 6
ndash 10 kWth Prezzo in Germania
2010 14000euro supportata da EON
Caldaia Microgen con Stirling da 1 kWel e 3 ndash
24 kWth Non in vendita previsto per il 2013 un prezzo di
6-8000euro
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Solare
STIRLING DISH Componenti principali della tecnologia sono bull concentratore parabolico solare a disco bull sistema di inseguimento bull ricevitore (scambiatore di calore solare) bull motore di Stirling con generatore La radiazione solare viene riflessa dal disco allrsquointerno di una cavitagrave dove viene assorbita e trasferita a un gas di carica del motore Stirling (elio) portandolo a circa 600 ndash 800degC Tale calore viene converito prima in energia meccanica e quindi in energia elettrica e termica Prodotti realizzati Eurodish basato su motore Solo Stirling da 10kW Suncatcher da SES su motore Sunpower 25 kW Sun Machine su motore Stirling da 5 kW Trinum di Innova su motore microgen da 1 kW
Solo Stirling 10 kWel + 10 kWth e ricevitore
Sistemi Eurodish (Fonte httpwwwfveede )
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Solare
STIRLING per APPLICAZIONI DOMESTICHE Sistemi Stirling per applicazioni domestiche attivati da energia solare sono di recente sviluppo e tuttrsquoora in fase di innovazione La concentrazione solare di piccola scala permette di ottenere temperature nel range 200 ndash 300 degC alle quali solo Stirling a basso salto termico sono adatti Prodotti realizzati Cool Energy motore Stirling da 1 ndash 3 kW per applicazioni tra 200 e 250degC DiGeSPo motore Stirling da 35 kW per applicazioni fino a 300degC (maggiori dettagli in seguito)
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Biomasse
I sistemi a microcogenerazione alimentati a biomassa o pellet sono tra i piugrave sviluppati o su ciclo Otto (motori endotermici) o ciclo Stirling o su ciclo ORC con prevalenza dello Stirling nelle piccolissime taglie e degli altri a partire da qualche decina di kWel Si applicano sia a combustione diretta che a gassificazione Sia a pellet che altre forme di combustibili solidi legnosi
Esempio di sistema m-CHP da biomassa tramite ciclo ORC
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Biomasse
Caldaia a Pellet della KWB con Stirling da 5 kW della
Stirling Power Module attualmente non piugrave in
produzione
Caldaia a Pellet della Okofen con Stirling da 1 kW della Microgen adattato dalla versione a gas naturale
Motore della Stirling DK da 35 kW per utilizzo con
Biogas o Syngas
Altri produttori sono Stirling Biopower (43kW) SunMachine ora Bayer ndash Raach (3kW)
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Idrogeno e Fuel Cells
Alcune recenti tecnologie propongono sistemi a Fuel Cell (PEM SOFC di vario tipo) per co generazione domestica Alcune di queste (SOFCPOWER) vengono direttamente alimentate a metano sul quale fanno reforming di idrogeno Le taglie sono solitamente dellrsquoordine di 1ndash5 kWel Produttori principali Vaillant SofcPower BlueGen Microcell Impianto di micro cogenerazione della
SOFCPOWER installato presso il comune di Roncegno Terme (Tn)
Fonte ftpftpeletpolimiitusersLucaFerrarinitecWP5pdf
La micro Cogenerazione Tecnologie di FBK ndash REET per gli Edifici
m-CHP da caldaia a pellet m-CHP da solare a
concentrazione di piccola scala
Luigi Crema cremafbkeu
Solare a concentraizne di piccola scala FP7 DiGeSPo project
Modular 1-3 kWe 3-9 kWth micro Combined Heat and Power (m-CHP) system based on innovative Concentrated Solar Power (CSP) and Stirling engine technology
electrical power heating and cooling for single and multiple domestic dwellings and other small commercial industrial and public buildings
The proposed technology is developed in DiGeSPo project which is part-funded by the European Commission under the Energy Theme of the Seventh Framework Programme Itrsquos cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself
Luigi Crema cremafbkeu
Reflection optics COLD TEMPERED GLASS THICKNESS 075mm Focal distance 20 cm Aperture 40 cm
Tracking system 1 axis TRACKING SYSTEM
Evacuated tube NEW RECEIVER DESIGN and NEW CERMET COATING
Cogeneration engine HIGH ENERGY DENSITY STIRLING ENGINE 2-3 kWel 6 ndash 10 kWth
Thermal Fluids COLLECTOR OPERATING TEMPERATURE 300degC INVESTIGATION on NEW SOLUTION WITH NANOPARTICLES STIRLING SC NITROGEN
Control system Full integrated control system
Research topics
Power Generation VARIABLE SPEED POWER GENERATION
This CSP m-CHP will provide electrical power heating and cooling for single and multiple domestic dwellings and other small commercial industrial and public buildings
1 THEORETICAL INVESTIGATION and MODELLING (COMPONENTS and INTEGRATED SYSTEM
2 LAB TESTS 3 FULL SCALE PROTOTYPES 4 OPTIMIZATION and
REDESIGN
Target objectives on
subcomponents
75 885 100
3
892
78 Optical losses
Concentration optics
ρ = 0945
Glass tube = 096
37 Glass losses
CerMet α gt 093 ε lt 006
95 Thermal losses
40 Radiosity losses
15 - 18
45
170 - 200 Other losses ndash friction power generator thermal
Stirling engine
ELECTRICAL POWER
THERMAL POWER
DIR
ECT
SOLA
R
RA
DIA
TIO
N
VERIFIED
THEORETICALLY CONFIRMED
METHODOLOGY
Optics and Mirrors
cold tempered flexible glass mirrors 075 mm in thickness on aluminum substrate
1-axys tracking moved by a linear actuator with a stepper motor The system can move on the azimuth axis with reduction ratio 13600 and rigid transmission (tracking precision lt01deg)
4 linear parabolas per module (width = 400 mm length = 2200 mm focus = 200 mm) which can rotate around a fixed receiver from -70deg to +70deg
Reflectance averaged on solar spectrum = 0945 (mirror thickness = 095 mm)
Design of Absorber and
Receiver
The receiver is a Coaxial Stainless Steel tube with a side Glass-Metal seal
The glass of the vacuum tube is a soda-lime coated with anti-reflection layer and provided of transmittance = 096
A Getter material maintains an internal vacuum = 10-2 Pa
The tube is provided of internal designed solutions to avoid high thin film temperatures
Stirling a doppia azione a bassa differneza di temperatura (lato caldo 300degC ndash lato freddo 50degC) Max Rated Power 33 kWel - 15kWth
Efficienza (da Fluido a Albero) 23
Pressione di carica 135 bar
4 cylinder in cross configuration for a totally balanced mechanical actuation
micro-heat exchangers (heater and cooler) realized through SLM ndash selective laser melting process
Automatic mass equalization among four different working spaces
Double Acting High Energy Density Stirling
Compression volume
Cooler
Cylinder and Piston
Expansion volume
Heater
Generator
Total weight 250 kg
20
Stirling engine 1 kWel 3 kWth
Water boiler Pre ndash heating on
Stirling water jacket
heating and hot sanitary
water provision to the building
Pellet Boiler water jacket
electrical energy
Pellet burner and
combustion chamber
650 ndash 800 degC
Exhaust 80 degC
40 ndash 45 degC
55degC
70 - 75degC
Pellet Boiler 18 kWth
La micro Cogenerazione m-CHP pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
21
La micro Cogenerazione Stirling engine and pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
Progetto di integrazione La ldquoCASA FUTURArdquo
22
POWER BOXThermal storage +
cogeneration pellet boiler
SOLAR MODULES
Weather Station
Indoor Monitoring
HOME as a PERSONAL TRAINER
DYNAMIC WINDOW
EDIFICIO MODULARE AD ELEVATA EFFICIENZA ENERGETICA (lt 30 kWhm2anno) SUPPORTATO DA ICT (LA CASA COME PERSONAL TRAINER) ELEVATO STANDARD RESIDENZIALE E SOCIALE FINESTRE ELETTRO-CROMICHE
SISTEMA SOSTENIBILE INTEGRATO BASATO SU RISORSE RINNOVABILI IN GRADO DI FORNIRE ENERGIA ELETTRICA TERMICA PER RISCALDAMENTO E RAFFRESCAMENTO CONTROLLO DI ILLUMINAZIONE NATURALE e SISTEMI di ACCUMULO Luigi Crema cremafbkeu
Luigi Crema Senior Researcher at REET
Renewable Energies amp Environmental Technologies
cremafbkeu
Luigi Dott Crema Researcher at REET Renewable Energies and Environmental Technologies Fondazione Bruno Kessler Scientific and Technological Research Via alla Cascata 56C I-38050 Povo (Trento)-Italy Contact me at
+39-0461-314922 +39-335-6104991
Fax me at +39-0461-314930
Write me at cremafbkeu
Visit us at Visit me at
httpwwwfbkeu
httpreetfbkeucrema
THANK YOU FOR ATTENTION
Normative ed opportunitagrave di utilizzo della mini‐cogenerazione
Polygen ‐ Cogenerazione diffusa e trigenerazione le novitagrave del quadro normativo
e di incentivazione
Prof ing Michele Bianchi
UNIVERSITAgrave di BOLOGNADipartimento Ingegneria Industriale‐ DIN
Sistemi e Macchine per lrsquoEnergia e lrsquoAmbiente
21 settembre 2012
2
La cogenerazioneintroduzione e concetti di base
3
energia elettrica
combustibile
SISTEMA COGENERATIVO
energia termica
calore di scarto
per usi civiliterziari (riscaldamento condizionamento acqua sanitaria)
per usi industriali(sia calore che freddo per il processo produttivo)
autoconsumo ATMTBT
immissione in rete ATMTBT
La cogenerazioneproduzione combinata in un unico processodi energia elettricameccanica e calore
energia meccanica
4
ldquoImpianto di piccolamicro generazione un impianto per la produzione di energia elettrica anche in assetto cogenerativo con capacitagrave di generazione non superiore a 1 MW o a 50 kWrdquo (DLgs ndeg20 del 822007)
ldquoGenerazione distribuita insieme degli impianti di generazione di potenza nominale inferiore ai 10 MVArdquo (Delibera AEEG 32807)
Definizioni di generazione distribuitae di piccola e micro generazione
5
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
c
ee E
E
c
tt E
E
tec
tetot E
EE
rendimento elettrico
rendimento termico
rendimento totale o coefficiente di utilizzodel combustibile
Prestazioni di un cogeneratore
6
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
Ecse
Et
CENTRALEELETTRICA
Ee
Ecst
CALDAIA
COGENERAZIONE PRODUZIONE SEPARATA
ts
t
es
e
ts
t
es
e
c
cs
ccsEE
EE
EEPESIRE
111
Ecs=Ecse+Ecst
es ts
Confronto con la produzione separata
7
Quadro normativo nazionale per la Cogenerazione ad Alto Rendimento
(CAR)
8
Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR)
AEEG4202
7 mar 2007
decreti MSE 482011e 592011
DecretoBersani
1 aprile 99 2002 2004
20048CE DLgs 2007
1 gen 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio dopo il 1 gennaio 2011 sono considerate CAR se rispondono ai requisiti del decreto 4 agosto 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 7 marzo 2007 e il 31 dicembre 2010 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se CAR oppure se riconosciute cogenerative secondo la delibera AEEG 4202 e successive modifiche ed integrazioni
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 1 aprile 1999 e il 7 marzo 2007 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se riconosciute cogenerative ai sensi delle norme applicabili alla data di entrata in esercizio
9
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 1589 Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti di produzione combinata di energia elettrica e calore e quelli che utilizzano calore di risulta fumi di scarico ed altre forme di energia recuperabile in processi o impianti
Provvedimento CIP 3490Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti il cui utilizzo del combustibile calcolato come rapporto tra la potenza utile (somma della potenza elettrica ai morsetti del generatore e la potenza termica nominale utile dellrsquoimpianto) e la potenza nominale termica immessa nellrsquoimpianto attraverso combustibile fossilerisulti superiore a 053 Tale definizione si applica anche agli impianti a ciclo combinato gas vapore noncheacute agli impianti utilizzanti scarti di lavorazione eo rifiuti eo biomasse
IUC Pe Qt
F 0 53
10
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 692fissa la condizione tecnica di assimilabilitagrave stabilendo che un impianto egrave assimilato agli impianti che utilizzano fonti di energia rinnovabili quando lrsquoindice energetico Ien verifica la condizione
510EE
51015101
E90E
EE
Ienc
e
c
t
c
e
IRE 0es 0 51ts 0 90
ovvero
11
limIREIRE limPESPES
limLTLT onecogenerazida
elettricaenergia
hellip e risparmiare combustibile
soddisfare una richiesta di calore utile hellip
Condizioni energetiche per la CAR
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
12
minte
t LTEE
ELT
lt 10 MWe
Tra i 10 e i 25 MWe
gt 25 MWe
impianti a gas gpl e gasolio 033 022 015
Tutti gli altri 015
Limiti sul LTmin
(aggiornati dalla delibera 19605 AEEG)
Soddisfacimento di una richiestadi calore utile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
Solo parte dellrsquoenergia elettrica prodotta viene riconosciuta come ELETTRICITArsquoDA COGENERAZIONE
ldquolrsquoelettricitagrave generata in un processo abbinato alla produzione di calore utilerdquo
13
Calore utile(secondo DM 4811)
Esempi di calore utilebull calore utilizzato in processi industrialibull calore utilizzato per riscaldamento o raffrescamento di ambientibull gas di scarico utilizzati direttamente per essiccare
Esempi di calore NON utilebull calore disperso da camini o dissipato in condensatori o altri
dispositivi di smaltimentobull calore utilizzato per il funzionamento dellrsquoimpianto di cogenerazione
bull calore esportato verso altri siti e ivi utilizzato per produrre elettricitagrave
bull calore di ritorno allrsquoimpianto di cogenerazione che produce acqua calda
14
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
15
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
16
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
18
Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
24
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Combustibili Fossili
I cogeneratori a combustibili fossili (gas naturale GPL o Diesel) sono basati su soluzioni piuttosto convenzionali di motori a combustione interna Generalmente sono dotati di rendimenti molto elevati spesso superiori allrsquo85 Tra i produttori Honda amp Osaka Gas Ecowill Volkswagen Ecoblue Senertec Dachs Refcomp REC2 I prezzi variano fra 4000 e 10000euro
REC2 di Refcomp cogeneration offre
soluzioni da 2 a 65 kWel combustibile gas
naturale o GPL
DACHS di Senertec offre soluzioni da 55
kWel combustibile gas naturale GPL diesel o
biodiesel
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Combustibili Fossili
Da alcuni anni si profila lrsquoingresso sul mercato di una serie di prodotti di caldaie a gas naturale integrate di un motore Stirling generalmente da 1 a 3 kW Tale soluzione presenta diversi inconvenienti soprattutto economici Tra i produttori Whispergen (NZ) Microgen (UK) Disenco (UK) Infinia ndash Rinnai ndash Enatec (US JP NL) I prezzi variano fra 6000 e 15000euro Altri produttori con cicli Rankine soprattutto ORC sono Genlec (1kW) Climate Energy (3kW) Otag (3kW) Enginion (5kW) Cogen Micro (25kW)
Caldaia Whispergen con Stirling da 1 kWel e 6
ndash 10 kWth Prezzo in Germania
2010 14000euro supportata da EON
Caldaia Microgen con Stirling da 1 kWel e 3 ndash
24 kWth Non in vendita previsto per il 2013 un prezzo di
6-8000euro
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Solare
STIRLING DISH Componenti principali della tecnologia sono bull concentratore parabolico solare a disco bull sistema di inseguimento bull ricevitore (scambiatore di calore solare) bull motore di Stirling con generatore La radiazione solare viene riflessa dal disco allrsquointerno di una cavitagrave dove viene assorbita e trasferita a un gas di carica del motore Stirling (elio) portandolo a circa 600 ndash 800degC Tale calore viene converito prima in energia meccanica e quindi in energia elettrica e termica Prodotti realizzati Eurodish basato su motore Solo Stirling da 10kW Suncatcher da SES su motore Sunpower 25 kW Sun Machine su motore Stirling da 5 kW Trinum di Innova su motore microgen da 1 kW
Solo Stirling 10 kWel + 10 kWth e ricevitore
Sistemi Eurodish (Fonte httpwwwfveede )
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Solare
STIRLING per APPLICAZIONI DOMESTICHE Sistemi Stirling per applicazioni domestiche attivati da energia solare sono di recente sviluppo e tuttrsquoora in fase di innovazione La concentrazione solare di piccola scala permette di ottenere temperature nel range 200 ndash 300 degC alle quali solo Stirling a basso salto termico sono adatti Prodotti realizzati Cool Energy motore Stirling da 1 ndash 3 kW per applicazioni tra 200 e 250degC DiGeSPo motore Stirling da 35 kW per applicazioni fino a 300degC (maggiori dettagli in seguito)
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Biomasse
I sistemi a microcogenerazione alimentati a biomassa o pellet sono tra i piugrave sviluppati o su ciclo Otto (motori endotermici) o ciclo Stirling o su ciclo ORC con prevalenza dello Stirling nelle piccolissime taglie e degli altri a partire da qualche decina di kWel Si applicano sia a combustione diretta che a gassificazione Sia a pellet che altre forme di combustibili solidi legnosi
Esempio di sistema m-CHP da biomassa tramite ciclo ORC
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Biomasse
Caldaia a Pellet della KWB con Stirling da 5 kW della
Stirling Power Module attualmente non piugrave in
produzione
Caldaia a Pellet della Okofen con Stirling da 1 kW della Microgen adattato dalla versione a gas naturale
Motore della Stirling DK da 35 kW per utilizzo con
Biogas o Syngas
Altri produttori sono Stirling Biopower (43kW) SunMachine ora Bayer ndash Raach (3kW)
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Idrogeno e Fuel Cells
Alcune recenti tecnologie propongono sistemi a Fuel Cell (PEM SOFC di vario tipo) per co generazione domestica Alcune di queste (SOFCPOWER) vengono direttamente alimentate a metano sul quale fanno reforming di idrogeno Le taglie sono solitamente dellrsquoordine di 1ndash5 kWel Produttori principali Vaillant SofcPower BlueGen Microcell Impianto di micro cogenerazione della
SOFCPOWER installato presso il comune di Roncegno Terme (Tn)
Fonte ftpftpeletpolimiitusersLucaFerrarinitecWP5pdf
La micro Cogenerazione Tecnologie di FBK ndash REET per gli Edifici
m-CHP da caldaia a pellet m-CHP da solare a
concentrazione di piccola scala
Luigi Crema cremafbkeu
Solare a concentraizne di piccola scala FP7 DiGeSPo project
Modular 1-3 kWe 3-9 kWth micro Combined Heat and Power (m-CHP) system based on innovative Concentrated Solar Power (CSP) and Stirling engine technology
electrical power heating and cooling for single and multiple domestic dwellings and other small commercial industrial and public buildings
The proposed technology is developed in DiGeSPo project which is part-funded by the European Commission under the Energy Theme of the Seventh Framework Programme Itrsquos cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself
Luigi Crema cremafbkeu
Reflection optics COLD TEMPERED GLASS THICKNESS 075mm Focal distance 20 cm Aperture 40 cm
Tracking system 1 axis TRACKING SYSTEM
Evacuated tube NEW RECEIVER DESIGN and NEW CERMET COATING
Cogeneration engine HIGH ENERGY DENSITY STIRLING ENGINE 2-3 kWel 6 ndash 10 kWth
Thermal Fluids COLLECTOR OPERATING TEMPERATURE 300degC INVESTIGATION on NEW SOLUTION WITH NANOPARTICLES STIRLING SC NITROGEN
Control system Full integrated control system
Research topics
Power Generation VARIABLE SPEED POWER GENERATION
This CSP m-CHP will provide electrical power heating and cooling for single and multiple domestic dwellings and other small commercial industrial and public buildings
1 THEORETICAL INVESTIGATION and MODELLING (COMPONENTS and INTEGRATED SYSTEM
2 LAB TESTS 3 FULL SCALE PROTOTYPES 4 OPTIMIZATION and
REDESIGN
Target objectives on
subcomponents
75 885 100
3
892
78 Optical losses
Concentration optics
ρ = 0945
Glass tube = 096
37 Glass losses
CerMet α gt 093 ε lt 006
95 Thermal losses
40 Radiosity losses
15 - 18
45
170 - 200 Other losses ndash friction power generator thermal
Stirling engine
ELECTRICAL POWER
THERMAL POWER
DIR
ECT
SOLA
R
RA
DIA
TIO
N
VERIFIED
THEORETICALLY CONFIRMED
METHODOLOGY
Optics and Mirrors
cold tempered flexible glass mirrors 075 mm in thickness on aluminum substrate
1-axys tracking moved by a linear actuator with a stepper motor The system can move on the azimuth axis with reduction ratio 13600 and rigid transmission (tracking precision lt01deg)
4 linear parabolas per module (width = 400 mm length = 2200 mm focus = 200 mm) which can rotate around a fixed receiver from -70deg to +70deg
Reflectance averaged on solar spectrum = 0945 (mirror thickness = 095 mm)
Design of Absorber and
Receiver
The receiver is a Coaxial Stainless Steel tube with a side Glass-Metal seal
The glass of the vacuum tube is a soda-lime coated with anti-reflection layer and provided of transmittance = 096
A Getter material maintains an internal vacuum = 10-2 Pa
The tube is provided of internal designed solutions to avoid high thin film temperatures
Stirling a doppia azione a bassa differneza di temperatura (lato caldo 300degC ndash lato freddo 50degC) Max Rated Power 33 kWel - 15kWth
Efficienza (da Fluido a Albero) 23
Pressione di carica 135 bar
4 cylinder in cross configuration for a totally balanced mechanical actuation
micro-heat exchangers (heater and cooler) realized through SLM ndash selective laser melting process
Automatic mass equalization among four different working spaces
Double Acting High Energy Density Stirling
Compression volume
Cooler
Cylinder and Piston
Expansion volume
Heater
Generator
Total weight 250 kg
20
Stirling engine 1 kWel 3 kWth
Water boiler Pre ndash heating on
Stirling water jacket
heating and hot sanitary
water provision to the building
Pellet Boiler water jacket
electrical energy
Pellet burner and
combustion chamber
650 ndash 800 degC
Exhaust 80 degC
40 ndash 45 degC
55degC
70 - 75degC
Pellet Boiler 18 kWth
La micro Cogenerazione m-CHP pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
21
La micro Cogenerazione Stirling engine and pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
Progetto di integrazione La ldquoCASA FUTURArdquo
22
POWER BOXThermal storage +
cogeneration pellet boiler
SOLAR MODULES
Weather Station
Indoor Monitoring
HOME as a PERSONAL TRAINER
DYNAMIC WINDOW
EDIFICIO MODULARE AD ELEVATA EFFICIENZA ENERGETICA (lt 30 kWhm2anno) SUPPORTATO DA ICT (LA CASA COME PERSONAL TRAINER) ELEVATO STANDARD RESIDENZIALE E SOCIALE FINESTRE ELETTRO-CROMICHE
SISTEMA SOSTENIBILE INTEGRATO BASATO SU RISORSE RINNOVABILI IN GRADO DI FORNIRE ENERGIA ELETTRICA TERMICA PER RISCALDAMENTO E RAFFRESCAMENTO CONTROLLO DI ILLUMINAZIONE NATURALE e SISTEMI di ACCUMULO Luigi Crema cremafbkeu
Luigi Crema Senior Researcher at REET
Renewable Energies amp Environmental Technologies
cremafbkeu
Luigi Dott Crema Researcher at REET Renewable Energies and Environmental Technologies Fondazione Bruno Kessler Scientific and Technological Research Via alla Cascata 56C I-38050 Povo (Trento)-Italy Contact me at
+39-0461-314922 +39-335-6104991
Fax me at +39-0461-314930
Write me at cremafbkeu
Visit us at Visit me at
httpwwwfbkeu
httpreetfbkeucrema
THANK YOU FOR ATTENTION
Normative ed opportunitagrave di utilizzo della mini‐cogenerazione
Polygen ‐ Cogenerazione diffusa e trigenerazione le novitagrave del quadro normativo
e di incentivazione
Prof ing Michele Bianchi
UNIVERSITAgrave di BOLOGNADipartimento Ingegneria Industriale‐ DIN
Sistemi e Macchine per lrsquoEnergia e lrsquoAmbiente
21 settembre 2012
2
La cogenerazioneintroduzione e concetti di base
3
energia elettrica
combustibile
SISTEMA COGENERATIVO
energia termica
calore di scarto
per usi civiliterziari (riscaldamento condizionamento acqua sanitaria)
per usi industriali(sia calore che freddo per il processo produttivo)
autoconsumo ATMTBT
immissione in rete ATMTBT
La cogenerazioneproduzione combinata in un unico processodi energia elettricameccanica e calore
energia meccanica
4
ldquoImpianto di piccolamicro generazione un impianto per la produzione di energia elettrica anche in assetto cogenerativo con capacitagrave di generazione non superiore a 1 MW o a 50 kWrdquo (DLgs ndeg20 del 822007)
ldquoGenerazione distribuita insieme degli impianti di generazione di potenza nominale inferiore ai 10 MVArdquo (Delibera AEEG 32807)
Definizioni di generazione distribuitae di piccola e micro generazione
5
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
c
ee E
E
c
tt E
E
tec
tetot E
EE
rendimento elettrico
rendimento termico
rendimento totale o coefficiente di utilizzodel combustibile
Prestazioni di un cogeneratore
6
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
Ecse
Et
CENTRALEELETTRICA
Ee
Ecst
CALDAIA
COGENERAZIONE PRODUZIONE SEPARATA
ts
t
es
e
ts
t
es
e
c
cs
ccsEE
EE
EEPESIRE
111
Ecs=Ecse+Ecst
es ts
Confronto con la produzione separata
7
Quadro normativo nazionale per la Cogenerazione ad Alto Rendimento
(CAR)
8
Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR)
AEEG4202
7 mar 2007
decreti MSE 482011e 592011
DecretoBersani
1 aprile 99 2002 2004
20048CE DLgs 2007
1 gen 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio dopo il 1 gennaio 2011 sono considerate CAR se rispondono ai requisiti del decreto 4 agosto 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 7 marzo 2007 e il 31 dicembre 2010 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se CAR oppure se riconosciute cogenerative secondo la delibera AEEG 4202 e successive modifiche ed integrazioni
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 1 aprile 1999 e il 7 marzo 2007 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se riconosciute cogenerative ai sensi delle norme applicabili alla data di entrata in esercizio
9
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 1589 Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti di produzione combinata di energia elettrica e calore e quelli che utilizzano calore di risulta fumi di scarico ed altre forme di energia recuperabile in processi o impianti
Provvedimento CIP 3490Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti il cui utilizzo del combustibile calcolato come rapporto tra la potenza utile (somma della potenza elettrica ai morsetti del generatore e la potenza termica nominale utile dellrsquoimpianto) e la potenza nominale termica immessa nellrsquoimpianto attraverso combustibile fossilerisulti superiore a 053 Tale definizione si applica anche agli impianti a ciclo combinato gas vapore noncheacute agli impianti utilizzanti scarti di lavorazione eo rifiuti eo biomasse
IUC Pe Qt
F 0 53
10
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 692fissa la condizione tecnica di assimilabilitagrave stabilendo che un impianto egrave assimilato agli impianti che utilizzano fonti di energia rinnovabili quando lrsquoindice energetico Ien verifica la condizione
510EE
51015101
E90E
EE
Ienc
e
c
t
c
e
IRE 0es 0 51ts 0 90
ovvero
11
limIREIRE limPESPES
limLTLT onecogenerazida
elettricaenergia
hellip e risparmiare combustibile
soddisfare una richiesta di calore utile hellip
Condizioni energetiche per la CAR
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
12
minte
t LTEE
ELT
lt 10 MWe
Tra i 10 e i 25 MWe
gt 25 MWe
impianti a gas gpl e gasolio 033 022 015
Tutti gli altri 015
Limiti sul LTmin
(aggiornati dalla delibera 19605 AEEG)
Soddisfacimento di una richiestadi calore utile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
Solo parte dellrsquoenergia elettrica prodotta viene riconosciuta come ELETTRICITArsquoDA COGENERAZIONE
ldquolrsquoelettricitagrave generata in un processo abbinato alla produzione di calore utilerdquo
13
Calore utile(secondo DM 4811)
Esempi di calore utilebull calore utilizzato in processi industrialibull calore utilizzato per riscaldamento o raffrescamento di ambientibull gas di scarico utilizzati direttamente per essiccare
Esempi di calore NON utilebull calore disperso da camini o dissipato in condensatori o altri
dispositivi di smaltimentobull calore utilizzato per il funzionamento dellrsquoimpianto di cogenerazione
bull calore esportato verso altri siti e ivi utilizzato per produrre elettricitagrave
bull calore di ritorno allrsquoimpianto di cogenerazione che produce acqua calda
14
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
15
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
16
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
18
Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
24
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
tot
= 1
e
tot
= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
tot
= 1
e
tot
= 075
PES=0C = 075
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
LT=033
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Combustibili Fossili
Da alcuni anni si profila lrsquoingresso sul mercato di una serie di prodotti di caldaie a gas naturale integrate di un motore Stirling generalmente da 1 a 3 kW Tale soluzione presenta diversi inconvenienti soprattutto economici Tra i produttori Whispergen (NZ) Microgen (UK) Disenco (UK) Infinia ndash Rinnai ndash Enatec (US JP NL) I prezzi variano fra 6000 e 15000euro Altri produttori con cicli Rankine soprattutto ORC sono Genlec (1kW) Climate Energy (3kW) Otag (3kW) Enginion (5kW) Cogen Micro (25kW)
Caldaia Whispergen con Stirling da 1 kWel e 6
ndash 10 kWth Prezzo in Germania
2010 14000euro supportata da EON
Caldaia Microgen con Stirling da 1 kWel e 3 ndash
24 kWth Non in vendita previsto per il 2013 un prezzo di
6-8000euro
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Solare
STIRLING DISH Componenti principali della tecnologia sono bull concentratore parabolico solare a disco bull sistema di inseguimento bull ricevitore (scambiatore di calore solare) bull motore di Stirling con generatore La radiazione solare viene riflessa dal disco allrsquointerno di una cavitagrave dove viene assorbita e trasferita a un gas di carica del motore Stirling (elio) portandolo a circa 600 ndash 800degC Tale calore viene converito prima in energia meccanica e quindi in energia elettrica e termica Prodotti realizzati Eurodish basato su motore Solo Stirling da 10kW Suncatcher da SES su motore Sunpower 25 kW Sun Machine su motore Stirling da 5 kW Trinum di Innova su motore microgen da 1 kW
Solo Stirling 10 kWel + 10 kWth e ricevitore
Sistemi Eurodish (Fonte httpwwwfveede )
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Solare
STIRLING per APPLICAZIONI DOMESTICHE Sistemi Stirling per applicazioni domestiche attivati da energia solare sono di recente sviluppo e tuttrsquoora in fase di innovazione La concentrazione solare di piccola scala permette di ottenere temperature nel range 200 ndash 300 degC alle quali solo Stirling a basso salto termico sono adatti Prodotti realizzati Cool Energy motore Stirling da 1 ndash 3 kW per applicazioni tra 200 e 250degC DiGeSPo motore Stirling da 35 kW per applicazioni fino a 300degC (maggiori dettagli in seguito)
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Biomasse
I sistemi a microcogenerazione alimentati a biomassa o pellet sono tra i piugrave sviluppati o su ciclo Otto (motori endotermici) o ciclo Stirling o su ciclo ORC con prevalenza dello Stirling nelle piccolissime taglie e degli altri a partire da qualche decina di kWel Si applicano sia a combustione diretta che a gassificazione Sia a pellet che altre forme di combustibili solidi legnosi
Esempio di sistema m-CHP da biomassa tramite ciclo ORC
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Biomasse
Caldaia a Pellet della KWB con Stirling da 5 kW della
Stirling Power Module attualmente non piugrave in
produzione
Caldaia a Pellet della Okofen con Stirling da 1 kW della Microgen adattato dalla versione a gas naturale
Motore della Stirling DK da 35 kW per utilizzo con
Biogas o Syngas
Altri produttori sono Stirling Biopower (43kW) SunMachine ora Bayer ndash Raach (3kW)
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Idrogeno e Fuel Cells
Alcune recenti tecnologie propongono sistemi a Fuel Cell (PEM SOFC di vario tipo) per co generazione domestica Alcune di queste (SOFCPOWER) vengono direttamente alimentate a metano sul quale fanno reforming di idrogeno Le taglie sono solitamente dellrsquoordine di 1ndash5 kWel Produttori principali Vaillant SofcPower BlueGen Microcell Impianto di micro cogenerazione della
SOFCPOWER installato presso il comune di Roncegno Terme (Tn)
Fonte ftpftpeletpolimiitusersLucaFerrarinitecWP5pdf
La micro Cogenerazione Tecnologie di FBK ndash REET per gli Edifici
m-CHP da caldaia a pellet m-CHP da solare a
concentrazione di piccola scala
Luigi Crema cremafbkeu
Solare a concentraizne di piccola scala FP7 DiGeSPo project
Modular 1-3 kWe 3-9 kWth micro Combined Heat and Power (m-CHP) system based on innovative Concentrated Solar Power (CSP) and Stirling engine technology
electrical power heating and cooling for single and multiple domestic dwellings and other small commercial industrial and public buildings
The proposed technology is developed in DiGeSPo project which is part-funded by the European Commission under the Energy Theme of the Seventh Framework Programme Itrsquos cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself
Luigi Crema cremafbkeu
Reflection optics COLD TEMPERED GLASS THICKNESS 075mm Focal distance 20 cm Aperture 40 cm
Tracking system 1 axis TRACKING SYSTEM
Evacuated tube NEW RECEIVER DESIGN and NEW CERMET COATING
Cogeneration engine HIGH ENERGY DENSITY STIRLING ENGINE 2-3 kWel 6 ndash 10 kWth
Thermal Fluids COLLECTOR OPERATING TEMPERATURE 300degC INVESTIGATION on NEW SOLUTION WITH NANOPARTICLES STIRLING SC NITROGEN
Control system Full integrated control system
Research topics
Power Generation VARIABLE SPEED POWER GENERATION
This CSP m-CHP will provide electrical power heating and cooling for single and multiple domestic dwellings and other small commercial industrial and public buildings
1 THEORETICAL INVESTIGATION and MODELLING (COMPONENTS and INTEGRATED SYSTEM
2 LAB TESTS 3 FULL SCALE PROTOTYPES 4 OPTIMIZATION and
REDESIGN
Target objectives on
subcomponents
75 885 100
3
892
78 Optical losses
Concentration optics
ρ = 0945
Glass tube = 096
37 Glass losses
CerMet α gt 093 ε lt 006
95 Thermal losses
40 Radiosity losses
15 - 18
45
170 - 200 Other losses ndash friction power generator thermal
Stirling engine
ELECTRICAL POWER
THERMAL POWER
DIR
ECT
SOLA
R
RA
DIA
TIO
N
VERIFIED
THEORETICALLY CONFIRMED
METHODOLOGY
Optics and Mirrors
cold tempered flexible glass mirrors 075 mm in thickness on aluminum substrate
1-axys tracking moved by a linear actuator with a stepper motor The system can move on the azimuth axis with reduction ratio 13600 and rigid transmission (tracking precision lt01deg)
4 linear parabolas per module (width = 400 mm length = 2200 mm focus = 200 mm) which can rotate around a fixed receiver from -70deg to +70deg
Reflectance averaged on solar spectrum = 0945 (mirror thickness = 095 mm)
Design of Absorber and
Receiver
The receiver is a Coaxial Stainless Steel tube with a side Glass-Metal seal
The glass of the vacuum tube is a soda-lime coated with anti-reflection layer and provided of transmittance = 096
A Getter material maintains an internal vacuum = 10-2 Pa
The tube is provided of internal designed solutions to avoid high thin film temperatures
Stirling a doppia azione a bassa differneza di temperatura (lato caldo 300degC ndash lato freddo 50degC) Max Rated Power 33 kWel - 15kWth
Efficienza (da Fluido a Albero) 23
Pressione di carica 135 bar
4 cylinder in cross configuration for a totally balanced mechanical actuation
micro-heat exchangers (heater and cooler) realized through SLM ndash selective laser melting process
Automatic mass equalization among four different working spaces
Double Acting High Energy Density Stirling
Compression volume
Cooler
Cylinder and Piston
Expansion volume
Heater
Generator
Total weight 250 kg
20
Stirling engine 1 kWel 3 kWth
Water boiler Pre ndash heating on
Stirling water jacket
heating and hot sanitary
water provision to the building
Pellet Boiler water jacket
electrical energy
Pellet burner and
combustion chamber
650 ndash 800 degC
Exhaust 80 degC
40 ndash 45 degC
55degC
70 - 75degC
Pellet Boiler 18 kWth
La micro Cogenerazione m-CHP pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
21
La micro Cogenerazione Stirling engine and pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
Progetto di integrazione La ldquoCASA FUTURArdquo
22
POWER BOXThermal storage +
cogeneration pellet boiler
SOLAR MODULES
Weather Station
Indoor Monitoring
HOME as a PERSONAL TRAINER
DYNAMIC WINDOW
EDIFICIO MODULARE AD ELEVATA EFFICIENZA ENERGETICA (lt 30 kWhm2anno) SUPPORTATO DA ICT (LA CASA COME PERSONAL TRAINER) ELEVATO STANDARD RESIDENZIALE E SOCIALE FINESTRE ELETTRO-CROMICHE
SISTEMA SOSTENIBILE INTEGRATO BASATO SU RISORSE RINNOVABILI IN GRADO DI FORNIRE ENERGIA ELETTRICA TERMICA PER RISCALDAMENTO E RAFFRESCAMENTO CONTROLLO DI ILLUMINAZIONE NATURALE e SISTEMI di ACCUMULO Luigi Crema cremafbkeu
Luigi Crema Senior Researcher at REET
Renewable Energies amp Environmental Technologies
cremafbkeu
Luigi Dott Crema Researcher at REET Renewable Energies and Environmental Technologies Fondazione Bruno Kessler Scientific and Technological Research Via alla Cascata 56C I-38050 Povo (Trento)-Italy Contact me at
+39-0461-314922 +39-335-6104991
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httpwwwfbkeu
httpreetfbkeucrema
THANK YOU FOR ATTENTION
Normative ed opportunitagrave di utilizzo della mini‐cogenerazione
Polygen ‐ Cogenerazione diffusa e trigenerazione le novitagrave del quadro normativo
e di incentivazione
Prof ing Michele Bianchi
UNIVERSITAgrave di BOLOGNADipartimento Ingegneria Industriale‐ DIN
Sistemi e Macchine per lrsquoEnergia e lrsquoAmbiente
21 settembre 2012
2
La cogenerazioneintroduzione e concetti di base
3
energia elettrica
combustibile
SISTEMA COGENERATIVO
energia termica
calore di scarto
per usi civiliterziari (riscaldamento condizionamento acqua sanitaria)
per usi industriali(sia calore che freddo per il processo produttivo)
autoconsumo ATMTBT
immissione in rete ATMTBT
La cogenerazioneproduzione combinata in un unico processodi energia elettricameccanica e calore
energia meccanica
4
ldquoImpianto di piccolamicro generazione un impianto per la produzione di energia elettrica anche in assetto cogenerativo con capacitagrave di generazione non superiore a 1 MW o a 50 kWrdquo (DLgs ndeg20 del 822007)
ldquoGenerazione distribuita insieme degli impianti di generazione di potenza nominale inferiore ai 10 MVArdquo (Delibera AEEG 32807)
Definizioni di generazione distribuitae di piccola e micro generazione
5
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
c
ee E
E
c
tt E
E
tec
tetot E
EE
rendimento elettrico
rendimento termico
rendimento totale o coefficiente di utilizzodel combustibile
Prestazioni di un cogeneratore
6
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
Ecse
Et
CENTRALEELETTRICA
Ee
Ecst
CALDAIA
COGENERAZIONE PRODUZIONE SEPARATA
ts
t
es
e
ts
t
es
e
c
cs
ccsEE
EE
EEPESIRE
111
Ecs=Ecse+Ecst
es ts
Confronto con la produzione separata
7
Quadro normativo nazionale per la Cogenerazione ad Alto Rendimento
(CAR)
8
Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR)
AEEG4202
7 mar 2007
decreti MSE 482011e 592011
DecretoBersani
1 aprile 99 2002 2004
20048CE DLgs 2007
1 gen 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio dopo il 1 gennaio 2011 sono considerate CAR se rispondono ai requisiti del decreto 4 agosto 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 7 marzo 2007 e il 31 dicembre 2010 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se CAR oppure se riconosciute cogenerative secondo la delibera AEEG 4202 e successive modifiche ed integrazioni
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 1 aprile 1999 e il 7 marzo 2007 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se riconosciute cogenerative ai sensi delle norme applicabili alla data di entrata in esercizio
9
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 1589 Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti di produzione combinata di energia elettrica e calore e quelli che utilizzano calore di risulta fumi di scarico ed altre forme di energia recuperabile in processi o impianti
Provvedimento CIP 3490Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti il cui utilizzo del combustibile calcolato come rapporto tra la potenza utile (somma della potenza elettrica ai morsetti del generatore e la potenza termica nominale utile dellrsquoimpianto) e la potenza nominale termica immessa nellrsquoimpianto attraverso combustibile fossilerisulti superiore a 053 Tale definizione si applica anche agli impianti a ciclo combinato gas vapore noncheacute agli impianti utilizzanti scarti di lavorazione eo rifiuti eo biomasse
IUC Pe Qt
F 0 53
10
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 692fissa la condizione tecnica di assimilabilitagrave stabilendo che un impianto egrave assimilato agli impianti che utilizzano fonti di energia rinnovabili quando lrsquoindice energetico Ien verifica la condizione
510EE
51015101
E90E
EE
Ienc
e
c
t
c
e
IRE 0es 0 51ts 0 90
ovvero
11
limIREIRE limPESPES
limLTLT onecogenerazida
elettricaenergia
hellip e risparmiare combustibile
soddisfare una richiesta di calore utile hellip
Condizioni energetiche per la CAR
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
12
minte
t LTEE
ELT
lt 10 MWe
Tra i 10 e i 25 MWe
gt 25 MWe
impianti a gas gpl e gasolio 033 022 015
Tutti gli altri 015
Limiti sul LTmin
(aggiornati dalla delibera 19605 AEEG)
Soddisfacimento di una richiestadi calore utile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
Solo parte dellrsquoenergia elettrica prodotta viene riconosciuta come ELETTRICITArsquoDA COGENERAZIONE
ldquolrsquoelettricitagrave generata in un processo abbinato alla produzione di calore utilerdquo
13
Calore utile(secondo DM 4811)
Esempi di calore utilebull calore utilizzato in processi industrialibull calore utilizzato per riscaldamento o raffrescamento di ambientibull gas di scarico utilizzati direttamente per essiccare
Esempi di calore NON utilebull calore disperso da camini o dissipato in condensatori o altri
dispositivi di smaltimentobull calore utilizzato per il funzionamento dellrsquoimpianto di cogenerazione
bull calore esportato verso altri siti e ivi utilizzato per produrre elettricitagrave
bull calore di ritorno allrsquoimpianto di cogenerazione che produce acqua calda
14
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
15
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
16
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
18
Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
24
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
tot
= 1
e
tot
= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
tot
= 1
e
tot
= 075
PES=0C = 075
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
LT=033
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
e
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico100
del totale disponibile
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
e
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
prog
ee
coge
t
cogc
tt CE
EE
E
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
00
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Solare
STIRLING DISH Componenti principali della tecnologia sono bull concentratore parabolico solare a disco bull sistema di inseguimento bull ricevitore (scambiatore di calore solare) bull motore di Stirling con generatore La radiazione solare viene riflessa dal disco allrsquointerno di una cavitagrave dove viene assorbita e trasferita a un gas di carica del motore Stirling (elio) portandolo a circa 600 ndash 800degC Tale calore viene converito prima in energia meccanica e quindi in energia elettrica e termica Prodotti realizzati Eurodish basato su motore Solo Stirling da 10kW Suncatcher da SES su motore Sunpower 25 kW Sun Machine su motore Stirling da 5 kW Trinum di Innova su motore microgen da 1 kW
Solo Stirling 10 kWel + 10 kWth e ricevitore
Sistemi Eurodish (Fonte httpwwwfveede )
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Solare
STIRLING per APPLICAZIONI DOMESTICHE Sistemi Stirling per applicazioni domestiche attivati da energia solare sono di recente sviluppo e tuttrsquoora in fase di innovazione La concentrazione solare di piccola scala permette di ottenere temperature nel range 200 ndash 300 degC alle quali solo Stirling a basso salto termico sono adatti Prodotti realizzati Cool Energy motore Stirling da 1 ndash 3 kW per applicazioni tra 200 e 250degC DiGeSPo motore Stirling da 35 kW per applicazioni fino a 300degC (maggiori dettagli in seguito)
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Biomasse
I sistemi a microcogenerazione alimentati a biomassa o pellet sono tra i piugrave sviluppati o su ciclo Otto (motori endotermici) o ciclo Stirling o su ciclo ORC con prevalenza dello Stirling nelle piccolissime taglie e degli altri a partire da qualche decina di kWel Si applicano sia a combustione diretta che a gassificazione Sia a pellet che altre forme di combustibili solidi legnosi
Esempio di sistema m-CHP da biomassa tramite ciclo ORC
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Biomasse
Caldaia a Pellet della KWB con Stirling da 5 kW della
Stirling Power Module attualmente non piugrave in
produzione
Caldaia a Pellet della Okofen con Stirling da 1 kW della Microgen adattato dalla versione a gas naturale
Motore della Stirling DK da 35 kW per utilizzo con
Biogas o Syngas
Altri produttori sono Stirling Biopower (43kW) SunMachine ora Bayer ndash Raach (3kW)
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Idrogeno e Fuel Cells
Alcune recenti tecnologie propongono sistemi a Fuel Cell (PEM SOFC di vario tipo) per co generazione domestica Alcune di queste (SOFCPOWER) vengono direttamente alimentate a metano sul quale fanno reforming di idrogeno Le taglie sono solitamente dellrsquoordine di 1ndash5 kWel Produttori principali Vaillant SofcPower BlueGen Microcell Impianto di micro cogenerazione della
SOFCPOWER installato presso il comune di Roncegno Terme (Tn)
Fonte ftpftpeletpolimiitusersLucaFerrarinitecWP5pdf
La micro Cogenerazione Tecnologie di FBK ndash REET per gli Edifici
m-CHP da caldaia a pellet m-CHP da solare a
concentrazione di piccola scala
Luigi Crema cremafbkeu
Solare a concentraizne di piccola scala FP7 DiGeSPo project
Modular 1-3 kWe 3-9 kWth micro Combined Heat and Power (m-CHP) system based on innovative Concentrated Solar Power (CSP) and Stirling engine technology
electrical power heating and cooling for single and multiple domestic dwellings and other small commercial industrial and public buildings
The proposed technology is developed in DiGeSPo project which is part-funded by the European Commission under the Energy Theme of the Seventh Framework Programme Itrsquos cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself
Luigi Crema cremafbkeu
Reflection optics COLD TEMPERED GLASS THICKNESS 075mm Focal distance 20 cm Aperture 40 cm
Tracking system 1 axis TRACKING SYSTEM
Evacuated tube NEW RECEIVER DESIGN and NEW CERMET COATING
Cogeneration engine HIGH ENERGY DENSITY STIRLING ENGINE 2-3 kWel 6 ndash 10 kWth
Thermal Fluids COLLECTOR OPERATING TEMPERATURE 300degC INVESTIGATION on NEW SOLUTION WITH NANOPARTICLES STIRLING SC NITROGEN
Control system Full integrated control system
Research topics
Power Generation VARIABLE SPEED POWER GENERATION
This CSP m-CHP will provide electrical power heating and cooling for single and multiple domestic dwellings and other small commercial industrial and public buildings
1 THEORETICAL INVESTIGATION and MODELLING (COMPONENTS and INTEGRATED SYSTEM
2 LAB TESTS 3 FULL SCALE PROTOTYPES 4 OPTIMIZATION and
REDESIGN
Target objectives on
subcomponents
75 885 100
3
892
78 Optical losses
Concentration optics
ρ = 0945
Glass tube = 096
37 Glass losses
CerMet α gt 093 ε lt 006
95 Thermal losses
40 Radiosity losses
15 - 18
45
170 - 200 Other losses ndash friction power generator thermal
Stirling engine
ELECTRICAL POWER
THERMAL POWER
DIR
ECT
SOLA
R
RA
DIA
TIO
N
VERIFIED
THEORETICALLY CONFIRMED
METHODOLOGY
Optics and Mirrors
cold tempered flexible glass mirrors 075 mm in thickness on aluminum substrate
1-axys tracking moved by a linear actuator with a stepper motor The system can move on the azimuth axis with reduction ratio 13600 and rigid transmission (tracking precision lt01deg)
4 linear parabolas per module (width = 400 mm length = 2200 mm focus = 200 mm) which can rotate around a fixed receiver from -70deg to +70deg
Reflectance averaged on solar spectrum = 0945 (mirror thickness = 095 mm)
Design of Absorber and
Receiver
The receiver is a Coaxial Stainless Steel tube with a side Glass-Metal seal
The glass of the vacuum tube is a soda-lime coated with anti-reflection layer and provided of transmittance = 096
A Getter material maintains an internal vacuum = 10-2 Pa
The tube is provided of internal designed solutions to avoid high thin film temperatures
Stirling a doppia azione a bassa differneza di temperatura (lato caldo 300degC ndash lato freddo 50degC) Max Rated Power 33 kWel - 15kWth
Efficienza (da Fluido a Albero) 23
Pressione di carica 135 bar
4 cylinder in cross configuration for a totally balanced mechanical actuation
micro-heat exchangers (heater and cooler) realized through SLM ndash selective laser melting process
Automatic mass equalization among four different working spaces
Double Acting High Energy Density Stirling
Compression volume
Cooler
Cylinder and Piston
Expansion volume
Heater
Generator
Total weight 250 kg
20
Stirling engine 1 kWel 3 kWth
Water boiler Pre ndash heating on
Stirling water jacket
heating and hot sanitary
water provision to the building
Pellet Boiler water jacket
electrical energy
Pellet burner and
combustion chamber
650 ndash 800 degC
Exhaust 80 degC
40 ndash 45 degC
55degC
70 - 75degC
Pellet Boiler 18 kWth
La micro Cogenerazione m-CHP pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
21
La micro Cogenerazione Stirling engine and pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
Progetto di integrazione La ldquoCASA FUTURArdquo
22
POWER BOXThermal storage +
cogeneration pellet boiler
SOLAR MODULES
Weather Station
Indoor Monitoring
HOME as a PERSONAL TRAINER
DYNAMIC WINDOW
EDIFICIO MODULARE AD ELEVATA EFFICIENZA ENERGETICA (lt 30 kWhm2anno) SUPPORTATO DA ICT (LA CASA COME PERSONAL TRAINER) ELEVATO STANDARD RESIDENZIALE E SOCIALE FINESTRE ELETTRO-CROMICHE
SISTEMA SOSTENIBILE INTEGRATO BASATO SU RISORSE RINNOVABILI IN GRADO DI FORNIRE ENERGIA ELETTRICA TERMICA PER RISCALDAMENTO E RAFFRESCAMENTO CONTROLLO DI ILLUMINAZIONE NATURALE e SISTEMI di ACCUMULO Luigi Crema cremafbkeu
Luigi Crema Senior Researcher at REET
Renewable Energies amp Environmental Technologies
cremafbkeu
Luigi Dott Crema Researcher at REET Renewable Energies and Environmental Technologies Fondazione Bruno Kessler Scientific and Technological Research Via alla Cascata 56C I-38050 Povo (Trento)-Italy Contact me at
+39-0461-314922 +39-335-6104991
Fax me at +39-0461-314930
Write me at cremafbkeu
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httpwwwfbkeu
httpreetfbkeucrema
THANK YOU FOR ATTENTION
Normative ed opportunitagrave di utilizzo della mini‐cogenerazione
Polygen ‐ Cogenerazione diffusa e trigenerazione le novitagrave del quadro normativo
e di incentivazione
Prof ing Michele Bianchi
UNIVERSITAgrave di BOLOGNADipartimento Ingegneria Industriale‐ DIN
Sistemi e Macchine per lrsquoEnergia e lrsquoAmbiente
21 settembre 2012
2
La cogenerazioneintroduzione e concetti di base
3
energia elettrica
combustibile
SISTEMA COGENERATIVO
energia termica
calore di scarto
per usi civiliterziari (riscaldamento condizionamento acqua sanitaria)
per usi industriali(sia calore che freddo per il processo produttivo)
autoconsumo ATMTBT
immissione in rete ATMTBT
La cogenerazioneproduzione combinata in un unico processodi energia elettricameccanica e calore
energia meccanica
4
ldquoImpianto di piccolamicro generazione un impianto per la produzione di energia elettrica anche in assetto cogenerativo con capacitagrave di generazione non superiore a 1 MW o a 50 kWrdquo (DLgs ndeg20 del 822007)
ldquoGenerazione distribuita insieme degli impianti di generazione di potenza nominale inferiore ai 10 MVArdquo (Delibera AEEG 32807)
Definizioni di generazione distribuitae di piccola e micro generazione
5
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
c
ee E
E
c
tt E
E
tec
tetot E
EE
rendimento elettrico
rendimento termico
rendimento totale o coefficiente di utilizzodel combustibile
Prestazioni di un cogeneratore
6
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
Ecse
Et
CENTRALEELETTRICA
Ee
Ecst
CALDAIA
COGENERAZIONE PRODUZIONE SEPARATA
ts
t
es
e
ts
t
es
e
c
cs
ccsEE
EE
EEPESIRE
111
Ecs=Ecse+Ecst
es ts
Confronto con la produzione separata
7
Quadro normativo nazionale per la Cogenerazione ad Alto Rendimento
(CAR)
8
Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR)
AEEG4202
7 mar 2007
decreti MSE 482011e 592011
DecretoBersani
1 aprile 99 2002 2004
20048CE DLgs 2007
1 gen 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio dopo il 1 gennaio 2011 sono considerate CAR se rispondono ai requisiti del decreto 4 agosto 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 7 marzo 2007 e il 31 dicembre 2010 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se CAR oppure se riconosciute cogenerative secondo la delibera AEEG 4202 e successive modifiche ed integrazioni
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 1 aprile 1999 e il 7 marzo 2007 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se riconosciute cogenerative ai sensi delle norme applicabili alla data di entrata in esercizio
9
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 1589 Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti di produzione combinata di energia elettrica e calore e quelli che utilizzano calore di risulta fumi di scarico ed altre forme di energia recuperabile in processi o impianti
Provvedimento CIP 3490Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti il cui utilizzo del combustibile calcolato come rapporto tra la potenza utile (somma della potenza elettrica ai morsetti del generatore e la potenza termica nominale utile dellrsquoimpianto) e la potenza nominale termica immessa nellrsquoimpianto attraverso combustibile fossilerisulti superiore a 053 Tale definizione si applica anche agli impianti a ciclo combinato gas vapore noncheacute agli impianti utilizzanti scarti di lavorazione eo rifiuti eo biomasse
IUC Pe Qt
F 0 53
10
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 692fissa la condizione tecnica di assimilabilitagrave stabilendo che un impianto egrave assimilato agli impianti che utilizzano fonti di energia rinnovabili quando lrsquoindice energetico Ien verifica la condizione
510EE
51015101
E90E
EE
Ienc
e
c
t
c
e
IRE 0es 0 51ts 0 90
ovvero
11
limIREIRE limPESPES
limLTLT onecogenerazida
elettricaenergia
hellip e risparmiare combustibile
soddisfare una richiesta di calore utile hellip
Condizioni energetiche per la CAR
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
12
minte
t LTEE
ELT
lt 10 MWe
Tra i 10 e i 25 MWe
gt 25 MWe
impianti a gas gpl e gasolio 033 022 015
Tutti gli altri 015
Limiti sul LTmin
(aggiornati dalla delibera 19605 AEEG)
Soddisfacimento di una richiestadi calore utile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
Solo parte dellrsquoenergia elettrica prodotta viene riconosciuta come ELETTRICITArsquoDA COGENERAZIONE
ldquolrsquoelettricitagrave generata in un processo abbinato alla produzione di calore utilerdquo
13
Calore utile(secondo DM 4811)
Esempi di calore utilebull calore utilizzato in processi industrialibull calore utilizzato per riscaldamento o raffrescamento di ambientibull gas di scarico utilizzati direttamente per essiccare
Esempi di calore NON utilebull calore disperso da camini o dissipato in condensatori o altri
dispositivi di smaltimentobull calore utilizzato per il funzionamento dellrsquoimpianto di cogenerazione
bull calore esportato verso altri siti e ivi utilizzato per produrre elettricitagrave
bull calore di ritorno allrsquoimpianto di cogenerazione che produce acqua calda
14
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
15
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
16
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
18
Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
24
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
tot
= 1
e
tot
= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
tot
= 1
e
tot
= 075
PES=0C = 075
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
LT=033
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
e
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico100
del totale disponibile
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
00
02
04
06
08
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00 01 02 03 04 05
t
e
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
prog
ee
coge
t
cogc
tt CE
EE
E
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
e
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
prog
et C
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
00
02
04
06
08
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00 01 02 03 04 05
t
e
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
00
02
04
06
08
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00 01 02 03 04 05
t
e
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
default
et C
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
e
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico50
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
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ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico50
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
prog
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Grazie per lrsquoattenzione
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051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Solare
STIRLING per APPLICAZIONI DOMESTICHE Sistemi Stirling per applicazioni domestiche attivati da energia solare sono di recente sviluppo e tuttrsquoora in fase di innovazione La concentrazione solare di piccola scala permette di ottenere temperature nel range 200 ndash 300 degC alle quali solo Stirling a basso salto termico sono adatti Prodotti realizzati Cool Energy motore Stirling da 1 ndash 3 kW per applicazioni tra 200 e 250degC DiGeSPo motore Stirling da 35 kW per applicazioni fino a 300degC (maggiori dettagli in seguito)
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Biomasse
I sistemi a microcogenerazione alimentati a biomassa o pellet sono tra i piugrave sviluppati o su ciclo Otto (motori endotermici) o ciclo Stirling o su ciclo ORC con prevalenza dello Stirling nelle piccolissime taglie e degli altri a partire da qualche decina di kWel Si applicano sia a combustione diretta che a gassificazione Sia a pellet che altre forme di combustibili solidi legnosi
Esempio di sistema m-CHP da biomassa tramite ciclo ORC
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Biomasse
Caldaia a Pellet della KWB con Stirling da 5 kW della
Stirling Power Module attualmente non piugrave in
produzione
Caldaia a Pellet della Okofen con Stirling da 1 kW della Microgen adattato dalla versione a gas naturale
Motore della Stirling DK da 35 kW per utilizzo con
Biogas o Syngas
Altri produttori sono Stirling Biopower (43kW) SunMachine ora Bayer ndash Raach (3kW)
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Idrogeno e Fuel Cells
Alcune recenti tecnologie propongono sistemi a Fuel Cell (PEM SOFC di vario tipo) per co generazione domestica Alcune di queste (SOFCPOWER) vengono direttamente alimentate a metano sul quale fanno reforming di idrogeno Le taglie sono solitamente dellrsquoordine di 1ndash5 kWel Produttori principali Vaillant SofcPower BlueGen Microcell Impianto di micro cogenerazione della
SOFCPOWER installato presso il comune di Roncegno Terme (Tn)
Fonte ftpftpeletpolimiitusersLucaFerrarinitecWP5pdf
La micro Cogenerazione Tecnologie di FBK ndash REET per gli Edifici
m-CHP da caldaia a pellet m-CHP da solare a
concentrazione di piccola scala
Luigi Crema cremafbkeu
Solare a concentraizne di piccola scala FP7 DiGeSPo project
Modular 1-3 kWe 3-9 kWth micro Combined Heat and Power (m-CHP) system based on innovative Concentrated Solar Power (CSP) and Stirling engine technology
electrical power heating and cooling for single and multiple domestic dwellings and other small commercial industrial and public buildings
The proposed technology is developed in DiGeSPo project which is part-funded by the European Commission under the Energy Theme of the Seventh Framework Programme Itrsquos cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself
Luigi Crema cremafbkeu
Reflection optics COLD TEMPERED GLASS THICKNESS 075mm Focal distance 20 cm Aperture 40 cm
Tracking system 1 axis TRACKING SYSTEM
Evacuated tube NEW RECEIVER DESIGN and NEW CERMET COATING
Cogeneration engine HIGH ENERGY DENSITY STIRLING ENGINE 2-3 kWel 6 ndash 10 kWth
Thermal Fluids COLLECTOR OPERATING TEMPERATURE 300degC INVESTIGATION on NEW SOLUTION WITH NANOPARTICLES STIRLING SC NITROGEN
Control system Full integrated control system
Research topics
Power Generation VARIABLE SPEED POWER GENERATION
This CSP m-CHP will provide electrical power heating and cooling for single and multiple domestic dwellings and other small commercial industrial and public buildings
1 THEORETICAL INVESTIGATION and MODELLING (COMPONENTS and INTEGRATED SYSTEM
2 LAB TESTS 3 FULL SCALE PROTOTYPES 4 OPTIMIZATION and
REDESIGN
Target objectives on
subcomponents
75 885 100
3
892
78 Optical losses
Concentration optics
ρ = 0945
Glass tube = 096
37 Glass losses
CerMet α gt 093 ε lt 006
95 Thermal losses
40 Radiosity losses
15 - 18
45
170 - 200 Other losses ndash friction power generator thermal
Stirling engine
ELECTRICAL POWER
THERMAL POWER
DIR
ECT
SOLA
R
RA
DIA
TIO
N
VERIFIED
THEORETICALLY CONFIRMED
METHODOLOGY
Optics and Mirrors
cold tempered flexible glass mirrors 075 mm in thickness on aluminum substrate
1-axys tracking moved by a linear actuator with a stepper motor The system can move on the azimuth axis with reduction ratio 13600 and rigid transmission (tracking precision lt01deg)
4 linear parabolas per module (width = 400 mm length = 2200 mm focus = 200 mm) which can rotate around a fixed receiver from -70deg to +70deg
Reflectance averaged on solar spectrum = 0945 (mirror thickness = 095 mm)
Design of Absorber and
Receiver
The receiver is a Coaxial Stainless Steel tube with a side Glass-Metal seal
The glass of the vacuum tube is a soda-lime coated with anti-reflection layer and provided of transmittance = 096
A Getter material maintains an internal vacuum = 10-2 Pa
The tube is provided of internal designed solutions to avoid high thin film temperatures
Stirling a doppia azione a bassa differneza di temperatura (lato caldo 300degC ndash lato freddo 50degC) Max Rated Power 33 kWel - 15kWth
Efficienza (da Fluido a Albero) 23
Pressione di carica 135 bar
4 cylinder in cross configuration for a totally balanced mechanical actuation
micro-heat exchangers (heater and cooler) realized through SLM ndash selective laser melting process
Automatic mass equalization among four different working spaces
Double Acting High Energy Density Stirling
Compression volume
Cooler
Cylinder and Piston
Expansion volume
Heater
Generator
Total weight 250 kg
20
Stirling engine 1 kWel 3 kWth
Water boiler Pre ndash heating on
Stirling water jacket
heating and hot sanitary
water provision to the building
Pellet Boiler water jacket
electrical energy
Pellet burner and
combustion chamber
650 ndash 800 degC
Exhaust 80 degC
40 ndash 45 degC
55degC
70 - 75degC
Pellet Boiler 18 kWth
La micro Cogenerazione m-CHP pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
21
La micro Cogenerazione Stirling engine and pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
Progetto di integrazione La ldquoCASA FUTURArdquo
22
POWER BOXThermal storage +
cogeneration pellet boiler
SOLAR MODULES
Weather Station
Indoor Monitoring
HOME as a PERSONAL TRAINER
DYNAMIC WINDOW
EDIFICIO MODULARE AD ELEVATA EFFICIENZA ENERGETICA (lt 30 kWhm2anno) SUPPORTATO DA ICT (LA CASA COME PERSONAL TRAINER) ELEVATO STANDARD RESIDENZIALE E SOCIALE FINESTRE ELETTRO-CROMICHE
SISTEMA SOSTENIBILE INTEGRATO BASATO SU RISORSE RINNOVABILI IN GRADO DI FORNIRE ENERGIA ELETTRICA TERMICA PER RISCALDAMENTO E RAFFRESCAMENTO CONTROLLO DI ILLUMINAZIONE NATURALE e SISTEMI di ACCUMULO Luigi Crema cremafbkeu
Luigi Crema Senior Researcher at REET
Renewable Energies amp Environmental Technologies
cremafbkeu
Luigi Dott Crema Researcher at REET Renewable Energies and Environmental Technologies Fondazione Bruno Kessler Scientific and Technological Research Via alla Cascata 56C I-38050 Povo (Trento)-Italy Contact me at
+39-0461-314922 +39-335-6104991
Fax me at +39-0461-314930
Write me at cremafbkeu
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httpreetfbkeucrema
THANK YOU FOR ATTENTION
Normative ed opportunitagrave di utilizzo della mini‐cogenerazione
Polygen ‐ Cogenerazione diffusa e trigenerazione le novitagrave del quadro normativo
e di incentivazione
Prof ing Michele Bianchi
UNIVERSITAgrave di BOLOGNADipartimento Ingegneria Industriale‐ DIN
Sistemi e Macchine per lrsquoEnergia e lrsquoAmbiente
21 settembre 2012
2
La cogenerazioneintroduzione e concetti di base
3
energia elettrica
combustibile
SISTEMA COGENERATIVO
energia termica
calore di scarto
per usi civiliterziari (riscaldamento condizionamento acqua sanitaria)
per usi industriali(sia calore che freddo per il processo produttivo)
autoconsumo ATMTBT
immissione in rete ATMTBT
La cogenerazioneproduzione combinata in un unico processodi energia elettricameccanica e calore
energia meccanica
4
ldquoImpianto di piccolamicro generazione un impianto per la produzione di energia elettrica anche in assetto cogenerativo con capacitagrave di generazione non superiore a 1 MW o a 50 kWrdquo (DLgs ndeg20 del 822007)
ldquoGenerazione distribuita insieme degli impianti di generazione di potenza nominale inferiore ai 10 MVArdquo (Delibera AEEG 32807)
Definizioni di generazione distribuitae di piccola e micro generazione
5
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
c
ee E
E
c
tt E
E
tec
tetot E
EE
rendimento elettrico
rendimento termico
rendimento totale o coefficiente di utilizzodel combustibile
Prestazioni di un cogeneratore
6
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
Ecse
Et
CENTRALEELETTRICA
Ee
Ecst
CALDAIA
COGENERAZIONE PRODUZIONE SEPARATA
ts
t
es
e
ts
t
es
e
c
cs
ccsEE
EE
EEPESIRE
111
Ecs=Ecse+Ecst
es ts
Confronto con la produzione separata
7
Quadro normativo nazionale per la Cogenerazione ad Alto Rendimento
(CAR)
8
Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR)
AEEG4202
7 mar 2007
decreti MSE 482011e 592011
DecretoBersani
1 aprile 99 2002 2004
20048CE DLgs 2007
1 gen 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio dopo il 1 gennaio 2011 sono considerate CAR se rispondono ai requisiti del decreto 4 agosto 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 7 marzo 2007 e il 31 dicembre 2010 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se CAR oppure se riconosciute cogenerative secondo la delibera AEEG 4202 e successive modifiche ed integrazioni
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 1 aprile 1999 e il 7 marzo 2007 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se riconosciute cogenerative ai sensi delle norme applicabili alla data di entrata in esercizio
9
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 1589 Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti di produzione combinata di energia elettrica e calore e quelli che utilizzano calore di risulta fumi di scarico ed altre forme di energia recuperabile in processi o impianti
Provvedimento CIP 3490Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti il cui utilizzo del combustibile calcolato come rapporto tra la potenza utile (somma della potenza elettrica ai morsetti del generatore e la potenza termica nominale utile dellrsquoimpianto) e la potenza nominale termica immessa nellrsquoimpianto attraverso combustibile fossilerisulti superiore a 053 Tale definizione si applica anche agli impianti a ciclo combinato gas vapore noncheacute agli impianti utilizzanti scarti di lavorazione eo rifiuti eo biomasse
IUC Pe Qt
F 0 53
10
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 692fissa la condizione tecnica di assimilabilitagrave stabilendo che un impianto egrave assimilato agli impianti che utilizzano fonti di energia rinnovabili quando lrsquoindice energetico Ien verifica la condizione
510EE
51015101
E90E
EE
Ienc
e
c
t
c
e
IRE 0es 0 51ts 0 90
ovvero
11
limIREIRE limPESPES
limLTLT onecogenerazida
elettricaenergia
hellip e risparmiare combustibile
soddisfare una richiesta di calore utile hellip
Condizioni energetiche per la CAR
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
12
minte
t LTEE
ELT
lt 10 MWe
Tra i 10 e i 25 MWe
gt 25 MWe
impianti a gas gpl e gasolio 033 022 015
Tutti gli altri 015
Limiti sul LTmin
(aggiornati dalla delibera 19605 AEEG)
Soddisfacimento di una richiestadi calore utile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
Solo parte dellrsquoenergia elettrica prodotta viene riconosciuta come ELETTRICITArsquoDA COGENERAZIONE
ldquolrsquoelettricitagrave generata in un processo abbinato alla produzione di calore utilerdquo
13
Calore utile(secondo DM 4811)
Esempi di calore utilebull calore utilizzato in processi industrialibull calore utilizzato per riscaldamento o raffrescamento di ambientibull gas di scarico utilizzati direttamente per essiccare
Esempi di calore NON utilebull calore disperso da camini o dissipato in condensatori o altri
dispositivi di smaltimentobull calore utilizzato per il funzionamento dellrsquoimpianto di cogenerazione
bull calore esportato verso altri siti e ivi utilizzato per produrre elettricitagrave
bull calore di ritorno allrsquoimpianto di cogenerazione che produce acqua calda
14
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
15
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
0
2
4
6
8
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14
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0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
16
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
18
Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
24
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
00
02
04
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08
10
00 01 02 03 04 05
t
tot
= 1
e
tot
= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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t
tot
= 1
e
tot
= 075
PES=0C = 075
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
LT=033
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico100
del totale disponibile
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
prog
ee
coge
t
cogc
tt CE
EE
E
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
prog
et C
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
default
et C
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico50
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico50
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
prog
et C
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
00
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Recupero Termico50
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
00
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ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico50
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
default
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47
Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klim
aene
rgy
201
2
Bra
v
iess
man
n w
erke
Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
6
Klim
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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3
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6
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
2
4
3 1
5
6
1
2
4
5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Biomasse
I sistemi a microcogenerazione alimentati a biomassa o pellet sono tra i piugrave sviluppati o su ciclo Otto (motori endotermici) o ciclo Stirling o su ciclo ORC con prevalenza dello Stirling nelle piccolissime taglie e degli altri a partire da qualche decina di kWel Si applicano sia a combustione diretta che a gassificazione Sia a pellet che altre forme di combustibili solidi legnosi
Esempio di sistema m-CHP da biomassa tramite ciclo ORC
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Biomasse
Caldaia a Pellet della KWB con Stirling da 5 kW della
Stirling Power Module attualmente non piugrave in
produzione
Caldaia a Pellet della Okofen con Stirling da 1 kW della Microgen adattato dalla versione a gas naturale
Motore della Stirling DK da 35 kW per utilizzo con
Biogas o Syngas
Altri produttori sono Stirling Biopower (43kW) SunMachine ora Bayer ndash Raach (3kW)
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Idrogeno e Fuel Cells
Alcune recenti tecnologie propongono sistemi a Fuel Cell (PEM SOFC di vario tipo) per co generazione domestica Alcune di queste (SOFCPOWER) vengono direttamente alimentate a metano sul quale fanno reforming di idrogeno Le taglie sono solitamente dellrsquoordine di 1ndash5 kWel Produttori principali Vaillant SofcPower BlueGen Microcell Impianto di micro cogenerazione della
SOFCPOWER installato presso il comune di Roncegno Terme (Tn)
Fonte ftpftpeletpolimiitusersLucaFerrarinitecWP5pdf
La micro Cogenerazione Tecnologie di FBK ndash REET per gli Edifici
m-CHP da caldaia a pellet m-CHP da solare a
concentrazione di piccola scala
Luigi Crema cremafbkeu
Solare a concentraizne di piccola scala FP7 DiGeSPo project
Modular 1-3 kWe 3-9 kWth micro Combined Heat and Power (m-CHP) system based on innovative Concentrated Solar Power (CSP) and Stirling engine technology
electrical power heating and cooling for single and multiple domestic dwellings and other small commercial industrial and public buildings
The proposed technology is developed in DiGeSPo project which is part-funded by the European Commission under the Energy Theme of the Seventh Framework Programme Itrsquos cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself
Luigi Crema cremafbkeu
Reflection optics COLD TEMPERED GLASS THICKNESS 075mm Focal distance 20 cm Aperture 40 cm
Tracking system 1 axis TRACKING SYSTEM
Evacuated tube NEW RECEIVER DESIGN and NEW CERMET COATING
Cogeneration engine HIGH ENERGY DENSITY STIRLING ENGINE 2-3 kWel 6 ndash 10 kWth
Thermal Fluids COLLECTOR OPERATING TEMPERATURE 300degC INVESTIGATION on NEW SOLUTION WITH NANOPARTICLES STIRLING SC NITROGEN
Control system Full integrated control system
Research topics
Power Generation VARIABLE SPEED POWER GENERATION
This CSP m-CHP will provide electrical power heating and cooling for single and multiple domestic dwellings and other small commercial industrial and public buildings
1 THEORETICAL INVESTIGATION and MODELLING (COMPONENTS and INTEGRATED SYSTEM
2 LAB TESTS 3 FULL SCALE PROTOTYPES 4 OPTIMIZATION and
REDESIGN
Target objectives on
subcomponents
75 885 100
3
892
78 Optical losses
Concentration optics
ρ = 0945
Glass tube = 096
37 Glass losses
CerMet α gt 093 ε lt 006
95 Thermal losses
40 Radiosity losses
15 - 18
45
170 - 200 Other losses ndash friction power generator thermal
Stirling engine
ELECTRICAL POWER
THERMAL POWER
DIR
ECT
SOLA
R
RA
DIA
TIO
N
VERIFIED
THEORETICALLY CONFIRMED
METHODOLOGY
Optics and Mirrors
cold tempered flexible glass mirrors 075 mm in thickness on aluminum substrate
1-axys tracking moved by a linear actuator with a stepper motor The system can move on the azimuth axis with reduction ratio 13600 and rigid transmission (tracking precision lt01deg)
4 linear parabolas per module (width = 400 mm length = 2200 mm focus = 200 mm) which can rotate around a fixed receiver from -70deg to +70deg
Reflectance averaged on solar spectrum = 0945 (mirror thickness = 095 mm)
Design of Absorber and
Receiver
The receiver is a Coaxial Stainless Steel tube with a side Glass-Metal seal
The glass of the vacuum tube is a soda-lime coated with anti-reflection layer and provided of transmittance = 096
A Getter material maintains an internal vacuum = 10-2 Pa
The tube is provided of internal designed solutions to avoid high thin film temperatures
Stirling a doppia azione a bassa differneza di temperatura (lato caldo 300degC ndash lato freddo 50degC) Max Rated Power 33 kWel - 15kWth
Efficienza (da Fluido a Albero) 23
Pressione di carica 135 bar
4 cylinder in cross configuration for a totally balanced mechanical actuation
micro-heat exchangers (heater and cooler) realized through SLM ndash selective laser melting process
Automatic mass equalization among four different working spaces
Double Acting High Energy Density Stirling
Compression volume
Cooler
Cylinder and Piston
Expansion volume
Heater
Generator
Total weight 250 kg
20
Stirling engine 1 kWel 3 kWth
Water boiler Pre ndash heating on
Stirling water jacket
heating and hot sanitary
water provision to the building
Pellet Boiler water jacket
electrical energy
Pellet burner and
combustion chamber
650 ndash 800 degC
Exhaust 80 degC
40 ndash 45 degC
55degC
70 - 75degC
Pellet Boiler 18 kWth
La micro Cogenerazione m-CHP pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
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La micro Cogenerazione Stirling engine and pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
Progetto di integrazione La ldquoCASA FUTURArdquo
22
POWER BOXThermal storage +
cogeneration pellet boiler
SOLAR MODULES
Weather Station
Indoor Monitoring
HOME as a PERSONAL TRAINER
DYNAMIC WINDOW
EDIFICIO MODULARE AD ELEVATA EFFICIENZA ENERGETICA (lt 30 kWhm2anno) SUPPORTATO DA ICT (LA CASA COME PERSONAL TRAINER) ELEVATO STANDARD RESIDENZIALE E SOCIALE FINESTRE ELETTRO-CROMICHE
SISTEMA SOSTENIBILE INTEGRATO BASATO SU RISORSE RINNOVABILI IN GRADO DI FORNIRE ENERGIA ELETTRICA TERMICA PER RISCALDAMENTO E RAFFRESCAMENTO CONTROLLO DI ILLUMINAZIONE NATURALE e SISTEMI di ACCUMULO Luigi Crema cremafbkeu
Luigi Crema Senior Researcher at REET
Renewable Energies amp Environmental Technologies
cremafbkeu
Luigi Dott Crema Researcher at REET Renewable Energies and Environmental Technologies Fondazione Bruno Kessler Scientific and Technological Research Via alla Cascata 56C I-38050 Povo (Trento)-Italy Contact me at
+39-0461-314922 +39-335-6104991
Fax me at +39-0461-314930
Write me at cremafbkeu
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httpwwwfbkeu
httpreetfbkeucrema
THANK YOU FOR ATTENTION
Normative ed opportunitagrave di utilizzo della mini‐cogenerazione
Polygen ‐ Cogenerazione diffusa e trigenerazione le novitagrave del quadro normativo
e di incentivazione
Prof ing Michele Bianchi
UNIVERSITAgrave di BOLOGNADipartimento Ingegneria Industriale‐ DIN
Sistemi e Macchine per lrsquoEnergia e lrsquoAmbiente
21 settembre 2012
2
La cogenerazioneintroduzione e concetti di base
3
energia elettrica
combustibile
SISTEMA COGENERATIVO
energia termica
calore di scarto
per usi civiliterziari (riscaldamento condizionamento acqua sanitaria)
per usi industriali(sia calore che freddo per il processo produttivo)
autoconsumo ATMTBT
immissione in rete ATMTBT
La cogenerazioneproduzione combinata in un unico processodi energia elettricameccanica e calore
energia meccanica
4
ldquoImpianto di piccolamicro generazione un impianto per la produzione di energia elettrica anche in assetto cogenerativo con capacitagrave di generazione non superiore a 1 MW o a 50 kWrdquo (DLgs ndeg20 del 822007)
ldquoGenerazione distribuita insieme degli impianti di generazione di potenza nominale inferiore ai 10 MVArdquo (Delibera AEEG 32807)
Definizioni di generazione distribuitae di piccola e micro generazione
5
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
c
ee E
E
c
tt E
E
tec
tetot E
EE
rendimento elettrico
rendimento termico
rendimento totale o coefficiente di utilizzodel combustibile
Prestazioni di un cogeneratore
6
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
Ecse
Et
CENTRALEELETTRICA
Ee
Ecst
CALDAIA
COGENERAZIONE PRODUZIONE SEPARATA
ts
t
es
e
ts
t
es
e
c
cs
ccsEE
EE
EEPESIRE
111
Ecs=Ecse+Ecst
es ts
Confronto con la produzione separata
7
Quadro normativo nazionale per la Cogenerazione ad Alto Rendimento
(CAR)
8
Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR)
AEEG4202
7 mar 2007
decreti MSE 482011e 592011
DecretoBersani
1 aprile 99 2002 2004
20048CE DLgs 2007
1 gen 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio dopo il 1 gennaio 2011 sono considerate CAR se rispondono ai requisiti del decreto 4 agosto 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 7 marzo 2007 e il 31 dicembre 2010 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se CAR oppure se riconosciute cogenerative secondo la delibera AEEG 4202 e successive modifiche ed integrazioni
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 1 aprile 1999 e il 7 marzo 2007 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se riconosciute cogenerative ai sensi delle norme applicabili alla data di entrata in esercizio
9
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 1589 Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti di produzione combinata di energia elettrica e calore e quelli che utilizzano calore di risulta fumi di scarico ed altre forme di energia recuperabile in processi o impianti
Provvedimento CIP 3490Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti il cui utilizzo del combustibile calcolato come rapporto tra la potenza utile (somma della potenza elettrica ai morsetti del generatore e la potenza termica nominale utile dellrsquoimpianto) e la potenza nominale termica immessa nellrsquoimpianto attraverso combustibile fossilerisulti superiore a 053 Tale definizione si applica anche agli impianti a ciclo combinato gas vapore noncheacute agli impianti utilizzanti scarti di lavorazione eo rifiuti eo biomasse
IUC Pe Qt
F 0 53
10
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 692fissa la condizione tecnica di assimilabilitagrave stabilendo che un impianto egrave assimilato agli impianti che utilizzano fonti di energia rinnovabili quando lrsquoindice energetico Ien verifica la condizione
510EE
51015101
E90E
EE
Ienc
e
c
t
c
e
IRE 0es 0 51ts 0 90
ovvero
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limIREIRE limPESPES
limLTLT onecogenerazida
elettricaenergia
hellip e risparmiare combustibile
soddisfare una richiesta di calore utile hellip
Condizioni energetiche per la CAR
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
12
minte
t LTEE
ELT
lt 10 MWe
Tra i 10 e i 25 MWe
gt 25 MWe
impianti a gas gpl e gasolio 033 022 015
Tutti gli altri 015
Limiti sul LTmin
(aggiornati dalla delibera 19605 AEEG)
Soddisfacimento di una richiestadi calore utile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
Solo parte dellrsquoenergia elettrica prodotta viene riconosciuta come ELETTRICITArsquoDA COGENERAZIONE
ldquolrsquoelettricitagrave generata in un processo abbinato alla produzione di calore utilerdquo
13
Calore utile(secondo DM 4811)
Esempi di calore utilebull calore utilizzato in processi industrialibull calore utilizzato per riscaldamento o raffrescamento di ambientibull gas di scarico utilizzati direttamente per essiccare
Esempi di calore NON utilebull calore disperso da camini o dissipato in condensatori o altri
dispositivi di smaltimentobull calore utilizzato per il funzionamento dellrsquoimpianto di cogenerazione
bull calore esportato verso altri siti e ivi utilizzato per produrre elettricitagrave
bull calore di ritorno allrsquoimpianto di cogenerazione che produce acqua calda
14
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
15
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
0
2
4
6
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14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
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Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
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Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
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La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
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La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
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aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
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La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
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La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
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hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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02
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08
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00 01 02 03 04 05
t
tot
= 1
e
tot
= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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tot
= 075
PES=0C = 075
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
LT=033
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Recupero Termico100
del totale disponibile
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
prog
ee
coge
t
cogc
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EE
E
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
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Recupero termico pari al 50 del totale
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Recupero termico pari al 50 del totale
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Klim
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201
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man
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
11
Klim
aene
rgy
201
2
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man
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erke
Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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3
4
5
6
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
2
4
3 1
5
6
1
2
4
5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
35
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Biomasse
Caldaia a Pellet della KWB con Stirling da 5 kW della
Stirling Power Module attualmente non piugrave in
produzione
Caldaia a Pellet della Okofen con Stirling da 1 kW della Microgen adattato dalla versione a gas naturale
Motore della Stirling DK da 35 kW per utilizzo con
Biogas o Syngas
Altri produttori sono Stirling Biopower (43kW) SunMachine ora Bayer ndash Raach (3kW)
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Idrogeno e Fuel Cells
Alcune recenti tecnologie propongono sistemi a Fuel Cell (PEM SOFC di vario tipo) per co generazione domestica Alcune di queste (SOFCPOWER) vengono direttamente alimentate a metano sul quale fanno reforming di idrogeno Le taglie sono solitamente dellrsquoordine di 1ndash5 kWel Produttori principali Vaillant SofcPower BlueGen Microcell Impianto di micro cogenerazione della
SOFCPOWER installato presso il comune di Roncegno Terme (Tn)
Fonte ftpftpeletpolimiitusersLucaFerrarinitecWP5pdf
La micro Cogenerazione Tecnologie di FBK ndash REET per gli Edifici
m-CHP da caldaia a pellet m-CHP da solare a
concentrazione di piccola scala
Luigi Crema cremafbkeu
Solare a concentraizne di piccola scala FP7 DiGeSPo project
Modular 1-3 kWe 3-9 kWth micro Combined Heat and Power (m-CHP) system based on innovative Concentrated Solar Power (CSP) and Stirling engine technology
electrical power heating and cooling for single and multiple domestic dwellings and other small commercial industrial and public buildings
The proposed technology is developed in DiGeSPo project which is part-funded by the European Commission under the Energy Theme of the Seventh Framework Programme Itrsquos cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself
Luigi Crema cremafbkeu
Reflection optics COLD TEMPERED GLASS THICKNESS 075mm Focal distance 20 cm Aperture 40 cm
Tracking system 1 axis TRACKING SYSTEM
Evacuated tube NEW RECEIVER DESIGN and NEW CERMET COATING
Cogeneration engine HIGH ENERGY DENSITY STIRLING ENGINE 2-3 kWel 6 ndash 10 kWth
Thermal Fluids COLLECTOR OPERATING TEMPERATURE 300degC INVESTIGATION on NEW SOLUTION WITH NANOPARTICLES STIRLING SC NITROGEN
Control system Full integrated control system
Research topics
Power Generation VARIABLE SPEED POWER GENERATION
This CSP m-CHP will provide electrical power heating and cooling for single and multiple domestic dwellings and other small commercial industrial and public buildings
1 THEORETICAL INVESTIGATION and MODELLING (COMPONENTS and INTEGRATED SYSTEM
2 LAB TESTS 3 FULL SCALE PROTOTYPES 4 OPTIMIZATION and
REDESIGN
Target objectives on
subcomponents
75 885 100
3
892
78 Optical losses
Concentration optics
ρ = 0945
Glass tube = 096
37 Glass losses
CerMet α gt 093 ε lt 006
95 Thermal losses
40 Radiosity losses
15 - 18
45
170 - 200 Other losses ndash friction power generator thermal
Stirling engine
ELECTRICAL POWER
THERMAL POWER
DIR
ECT
SOLA
R
RA
DIA
TIO
N
VERIFIED
THEORETICALLY CONFIRMED
METHODOLOGY
Optics and Mirrors
cold tempered flexible glass mirrors 075 mm in thickness on aluminum substrate
1-axys tracking moved by a linear actuator with a stepper motor The system can move on the azimuth axis with reduction ratio 13600 and rigid transmission (tracking precision lt01deg)
4 linear parabolas per module (width = 400 mm length = 2200 mm focus = 200 mm) which can rotate around a fixed receiver from -70deg to +70deg
Reflectance averaged on solar spectrum = 0945 (mirror thickness = 095 mm)
Design of Absorber and
Receiver
The receiver is a Coaxial Stainless Steel tube with a side Glass-Metal seal
The glass of the vacuum tube is a soda-lime coated with anti-reflection layer and provided of transmittance = 096
A Getter material maintains an internal vacuum = 10-2 Pa
The tube is provided of internal designed solutions to avoid high thin film temperatures
Stirling a doppia azione a bassa differneza di temperatura (lato caldo 300degC ndash lato freddo 50degC) Max Rated Power 33 kWel - 15kWth
Efficienza (da Fluido a Albero) 23
Pressione di carica 135 bar
4 cylinder in cross configuration for a totally balanced mechanical actuation
micro-heat exchangers (heater and cooler) realized through SLM ndash selective laser melting process
Automatic mass equalization among four different working spaces
Double Acting High Energy Density Stirling
Compression volume
Cooler
Cylinder and Piston
Expansion volume
Heater
Generator
Total weight 250 kg
20
Stirling engine 1 kWel 3 kWth
Water boiler Pre ndash heating on
Stirling water jacket
heating and hot sanitary
water provision to the building
Pellet Boiler water jacket
electrical energy
Pellet burner and
combustion chamber
650 ndash 800 degC
Exhaust 80 degC
40 ndash 45 degC
55degC
70 - 75degC
Pellet Boiler 18 kWth
La micro Cogenerazione m-CHP pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
21
La micro Cogenerazione Stirling engine and pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
Progetto di integrazione La ldquoCASA FUTURArdquo
22
POWER BOXThermal storage +
cogeneration pellet boiler
SOLAR MODULES
Weather Station
Indoor Monitoring
HOME as a PERSONAL TRAINER
DYNAMIC WINDOW
EDIFICIO MODULARE AD ELEVATA EFFICIENZA ENERGETICA (lt 30 kWhm2anno) SUPPORTATO DA ICT (LA CASA COME PERSONAL TRAINER) ELEVATO STANDARD RESIDENZIALE E SOCIALE FINESTRE ELETTRO-CROMICHE
SISTEMA SOSTENIBILE INTEGRATO BASATO SU RISORSE RINNOVABILI IN GRADO DI FORNIRE ENERGIA ELETTRICA TERMICA PER RISCALDAMENTO E RAFFRESCAMENTO CONTROLLO DI ILLUMINAZIONE NATURALE e SISTEMI di ACCUMULO Luigi Crema cremafbkeu
Luigi Crema Senior Researcher at REET
Renewable Energies amp Environmental Technologies
cremafbkeu
Luigi Dott Crema Researcher at REET Renewable Energies and Environmental Technologies Fondazione Bruno Kessler Scientific and Technological Research Via alla Cascata 56C I-38050 Povo (Trento)-Italy Contact me at
+39-0461-314922 +39-335-6104991
Fax me at +39-0461-314930
Write me at cremafbkeu
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httpwwwfbkeu
httpreetfbkeucrema
THANK YOU FOR ATTENTION
Normative ed opportunitagrave di utilizzo della mini‐cogenerazione
Polygen ‐ Cogenerazione diffusa e trigenerazione le novitagrave del quadro normativo
e di incentivazione
Prof ing Michele Bianchi
UNIVERSITAgrave di BOLOGNADipartimento Ingegneria Industriale‐ DIN
Sistemi e Macchine per lrsquoEnergia e lrsquoAmbiente
21 settembre 2012
2
La cogenerazioneintroduzione e concetti di base
3
energia elettrica
combustibile
SISTEMA COGENERATIVO
energia termica
calore di scarto
per usi civiliterziari (riscaldamento condizionamento acqua sanitaria)
per usi industriali(sia calore che freddo per il processo produttivo)
autoconsumo ATMTBT
immissione in rete ATMTBT
La cogenerazioneproduzione combinata in un unico processodi energia elettricameccanica e calore
energia meccanica
4
ldquoImpianto di piccolamicro generazione un impianto per la produzione di energia elettrica anche in assetto cogenerativo con capacitagrave di generazione non superiore a 1 MW o a 50 kWrdquo (DLgs ndeg20 del 822007)
ldquoGenerazione distribuita insieme degli impianti di generazione di potenza nominale inferiore ai 10 MVArdquo (Delibera AEEG 32807)
Definizioni di generazione distribuitae di piccola e micro generazione
5
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
c
ee E
E
c
tt E
E
tec
tetot E
EE
rendimento elettrico
rendimento termico
rendimento totale o coefficiente di utilizzodel combustibile
Prestazioni di un cogeneratore
6
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
Ecse
Et
CENTRALEELETTRICA
Ee
Ecst
CALDAIA
COGENERAZIONE PRODUZIONE SEPARATA
ts
t
es
e
ts
t
es
e
c
cs
ccsEE
EE
EEPESIRE
111
Ecs=Ecse+Ecst
es ts
Confronto con la produzione separata
7
Quadro normativo nazionale per la Cogenerazione ad Alto Rendimento
(CAR)
8
Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR)
AEEG4202
7 mar 2007
decreti MSE 482011e 592011
DecretoBersani
1 aprile 99 2002 2004
20048CE DLgs 2007
1 gen 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio dopo il 1 gennaio 2011 sono considerate CAR se rispondono ai requisiti del decreto 4 agosto 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 7 marzo 2007 e il 31 dicembre 2010 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se CAR oppure se riconosciute cogenerative secondo la delibera AEEG 4202 e successive modifiche ed integrazioni
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 1 aprile 1999 e il 7 marzo 2007 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se riconosciute cogenerative ai sensi delle norme applicabili alla data di entrata in esercizio
9
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 1589 Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti di produzione combinata di energia elettrica e calore e quelli che utilizzano calore di risulta fumi di scarico ed altre forme di energia recuperabile in processi o impianti
Provvedimento CIP 3490Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti il cui utilizzo del combustibile calcolato come rapporto tra la potenza utile (somma della potenza elettrica ai morsetti del generatore e la potenza termica nominale utile dellrsquoimpianto) e la potenza nominale termica immessa nellrsquoimpianto attraverso combustibile fossilerisulti superiore a 053 Tale definizione si applica anche agli impianti a ciclo combinato gas vapore noncheacute agli impianti utilizzanti scarti di lavorazione eo rifiuti eo biomasse
IUC Pe Qt
F 0 53
10
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 692fissa la condizione tecnica di assimilabilitagrave stabilendo che un impianto egrave assimilato agli impianti che utilizzano fonti di energia rinnovabili quando lrsquoindice energetico Ien verifica la condizione
510EE
51015101
E90E
EE
Ienc
e
c
t
c
e
IRE 0es 0 51ts 0 90
ovvero
11
limIREIRE limPESPES
limLTLT onecogenerazida
elettricaenergia
hellip e risparmiare combustibile
soddisfare una richiesta di calore utile hellip
Condizioni energetiche per la CAR
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
12
minte
t LTEE
ELT
lt 10 MWe
Tra i 10 e i 25 MWe
gt 25 MWe
impianti a gas gpl e gasolio 033 022 015
Tutti gli altri 015
Limiti sul LTmin
(aggiornati dalla delibera 19605 AEEG)
Soddisfacimento di una richiestadi calore utile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
Solo parte dellrsquoenergia elettrica prodotta viene riconosciuta come ELETTRICITArsquoDA COGENERAZIONE
ldquolrsquoelettricitagrave generata in un processo abbinato alla produzione di calore utilerdquo
13
Calore utile(secondo DM 4811)
Esempi di calore utilebull calore utilizzato in processi industrialibull calore utilizzato per riscaldamento o raffrescamento di ambientibull gas di scarico utilizzati direttamente per essiccare
Esempi di calore NON utilebull calore disperso da camini o dissipato in condensatori o altri
dispositivi di smaltimentobull calore utilizzato per il funzionamento dellrsquoimpianto di cogenerazione
bull calore esportato verso altri siti e ivi utilizzato per produrre elettricitagrave
bull calore di ritorno allrsquoimpianto di cogenerazione che produce acqua calda
14
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
15
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
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6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
0
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0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
16
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
18
Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
24
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
LT=033
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Recupero termico pari al 75 del totale
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Recupero termico pari al 50 del totale
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
1
2
3
4
5
6
7
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
2
4
3 1
5
6
1
2
4
5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
La micro Cogenerazione Esempi di applicazioni ndash Idrogeno e Fuel Cells
Alcune recenti tecnologie propongono sistemi a Fuel Cell (PEM SOFC di vario tipo) per co generazione domestica Alcune di queste (SOFCPOWER) vengono direttamente alimentate a metano sul quale fanno reforming di idrogeno Le taglie sono solitamente dellrsquoordine di 1ndash5 kWel Produttori principali Vaillant SofcPower BlueGen Microcell Impianto di micro cogenerazione della
SOFCPOWER installato presso il comune di Roncegno Terme (Tn)
Fonte ftpftpeletpolimiitusersLucaFerrarinitecWP5pdf
La micro Cogenerazione Tecnologie di FBK ndash REET per gli Edifici
m-CHP da caldaia a pellet m-CHP da solare a
concentrazione di piccola scala
Luigi Crema cremafbkeu
Solare a concentraizne di piccola scala FP7 DiGeSPo project
Modular 1-3 kWe 3-9 kWth micro Combined Heat and Power (m-CHP) system based on innovative Concentrated Solar Power (CSP) and Stirling engine technology
electrical power heating and cooling for single and multiple domestic dwellings and other small commercial industrial and public buildings
The proposed technology is developed in DiGeSPo project which is part-funded by the European Commission under the Energy Theme of the Seventh Framework Programme Itrsquos cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself
Luigi Crema cremafbkeu
Reflection optics COLD TEMPERED GLASS THICKNESS 075mm Focal distance 20 cm Aperture 40 cm
Tracking system 1 axis TRACKING SYSTEM
Evacuated tube NEW RECEIVER DESIGN and NEW CERMET COATING
Cogeneration engine HIGH ENERGY DENSITY STIRLING ENGINE 2-3 kWel 6 ndash 10 kWth
Thermal Fluids COLLECTOR OPERATING TEMPERATURE 300degC INVESTIGATION on NEW SOLUTION WITH NANOPARTICLES STIRLING SC NITROGEN
Control system Full integrated control system
Research topics
Power Generation VARIABLE SPEED POWER GENERATION
This CSP m-CHP will provide electrical power heating and cooling for single and multiple domestic dwellings and other small commercial industrial and public buildings
1 THEORETICAL INVESTIGATION and MODELLING (COMPONENTS and INTEGRATED SYSTEM
2 LAB TESTS 3 FULL SCALE PROTOTYPES 4 OPTIMIZATION and
REDESIGN
Target objectives on
subcomponents
75 885 100
3
892
78 Optical losses
Concentration optics
ρ = 0945
Glass tube = 096
37 Glass losses
CerMet α gt 093 ε lt 006
95 Thermal losses
40 Radiosity losses
15 - 18
45
170 - 200 Other losses ndash friction power generator thermal
Stirling engine
ELECTRICAL POWER
THERMAL POWER
DIR
ECT
SOLA
R
RA
DIA
TIO
N
VERIFIED
THEORETICALLY CONFIRMED
METHODOLOGY
Optics and Mirrors
cold tempered flexible glass mirrors 075 mm in thickness on aluminum substrate
1-axys tracking moved by a linear actuator with a stepper motor The system can move on the azimuth axis with reduction ratio 13600 and rigid transmission (tracking precision lt01deg)
4 linear parabolas per module (width = 400 mm length = 2200 mm focus = 200 mm) which can rotate around a fixed receiver from -70deg to +70deg
Reflectance averaged on solar spectrum = 0945 (mirror thickness = 095 mm)
Design of Absorber and
Receiver
The receiver is a Coaxial Stainless Steel tube with a side Glass-Metal seal
The glass of the vacuum tube is a soda-lime coated with anti-reflection layer and provided of transmittance = 096
A Getter material maintains an internal vacuum = 10-2 Pa
The tube is provided of internal designed solutions to avoid high thin film temperatures
Stirling a doppia azione a bassa differneza di temperatura (lato caldo 300degC ndash lato freddo 50degC) Max Rated Power 33 kWel - 15kWth
Efficienza (da Fluido a Albero) 23
Pressione di carica 135 bar
4 cylinder in cross configuration for a totally balanced mechanical actuation
micro-heat exchangers (heater and cooler) realized through SLM ndash selective laser melting process
Automatic mass equalization among four different working spaces
Double Acting High Energy Density Stirling
Compression volume
Cooler
Cylinder and Piston
Expansion volume
Heater
Generator
Total weight 250 kg
20
Stirling engine 1 kWel 3 kWth
Water boiler Pre ndash heating on
Stirling water jacket
heating and hot sanitary
water provision to the building
Pellet Boiler water jacket
electrical energy
Pellet burner and
combustion chamber
650 ndash 800 degC
Exhaust 80 degC
40 ndash 45 degC
55degC
70 - 75degC
Pellet Boiler 18 kWth
La micro Cogenerazione m-CHP pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
21
La micro Cogenerazione Stirling engine and pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
Progetto di integrazione La ldquoCASA FUTURArdquo
22
POWER BOXThermal storage +
cogeneration pellet boiler
SOLAR MODULES
Weather Station
Indoor Monitoring
HOME as a PERSONAL TRAINER
DYNAMIC WINDOW
EDIFICIO MODULARE AD ELEVATA EFFICIENZA ENERGETICA (lt 30 kWhm2anno) SUPPORTATO DA ICT (LA CASA COME PERSONAL TRAINER) ELEVATO STANDARD RESIDENZIALE E SOCIALE FINESTRE ELETTRO-CROMICHE
SISTEMA SOSTENIBILE INTEGRATO BASATO SU RISORSE RINNOVABILI IN GRADO DI FORNIRE ENERGIA ELETTRICA TERMICA PER RISCALDAMENTO E RAFFRESCAMENTO CONTROLLO DI ILLUMINAZIONE NATURALE e SISTEMI di ACCUMULO Luigi Crema cremafbkeu
Luigi Crema Senior Researcher at REET
Renewable Energies amp Environmental Technologies
cremafbkeu
Luigi Dott Crema Researcher at REET Renewable Energies and Environmental Technologies Fondazione Bruno Kessler Scientific and Technological Research Via alla Cascata 56C I-38050 Povo (Trento)-Italy Contact me at
+39-0461-314922 +39-335-6104991
Fax me at +39-0461-314930
Write me at cremafbkeu
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httpwwwfbkeu
httpreetfbkeucrema
THANK YOU FOR ATTENTION
Normative ed opportunitagrave di utilizzo della mini‐cogenerazione
Polygen ‐ Cogenerazione diffusa e trigenerazione le novitagrave del quadro normativo
e di incentivazione
Prof ing Michele Bianchi
UNIVERSITAgrave di BOLOGNADipartimento Ingegneria Industriale‐ DIN
Sistemi e Macchine per lrsquoEnergia e lrsquoAmbiente
21 settembre 2012
2
La cogenerazioneintroduzione e concetti di base
3
energia elettrica
combustibile
SISTEMA COGENERATIVO
energia termica
calore di scarto
per usi civiliterziari (riscaldamento condizionamento acqua sanitaria)
per usi industriali(sia calore che freddo per il processo produttivo)
autoconsumo ATMTBT
immissione in rete ATMTBT
La cogenerazioneproduzione combinata in un unico processodi energia elettricameccanica e calore
energia meccanica
4
ldquoImpianto di piccolamicro generazione un impianto per la produzione di energia elettrica anche in assetto cogenerativo con capacitagrave di generazione non superiore a 1 MW o a 50 kWrdquo (DLgs ndeg20 del 822007)
ldquoGenerazione distribuita insieme degli impianti di generazione di potenza nominale inferiore ai 10 MVArdquo (Delibera AEEG 32807)
Definizioni di generazione distribuitae di piccola e micro generazione
5
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
c
ee E
E
c
tt E
E
tec
tetot E
EE
rendimento elettrico
rendimento termico
rendimento totale o coefficiente di utilizzodel combustibile
Prestazioni di un cogeneratore
6
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
Ecse
Et
CENTRALEELETTRICA
Ee
Ecst
CALDAIA
COGENERAZIONE PRODUZIONE SEPARATA
ts
t
es
e
ts
t
es
e
c
cs
ccsEE
EE
EEPESIRE
111
Ecs=Ecse+Ecst
es ts
Confronto con la produzione separata
7
Quadro normativo nazionale per la Cogenerazione ad Alto Rendimento
(CAR)
8
Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR)
AEEG4202
7 mar 2007
decreti MSE 482011e 592011
DecretoBersani
1 aprile 99 2002 2004
20048CE DLgs 2007
1 gen 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio dopo il 1 gennaio 2011 sono considerate CAR se rispondono ai requisiti del decreto 4 agosto 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 7 marzo 2007 e il 31 dicembre 2010 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se CAR oppure se riconosciute cogenerative secondo la delibera AEEG 4202 e successive modifiche ed integrazioni
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 1 aprile 1999 e il 7 marzo 2007 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se riconosciute cogenerative ai sensi delle norme applicabili alla data di entrata in esercizio
9
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 1589 Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti di produzione combinata di energia elettrica e calore e quelli che utilizzano calore di risulta fumi di scarico ed altre forme di energia recuperabile in processi o impianti
Provvedimento CIP 3490Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti il cui utilizzo del combustibile calcolato come rapporto tra la potenza utile (somma della potenza elettrica ai morsetti del generatore e la potenza termica nominale utile dellrsquoimpianto) e la potenza nominale termica immessa nellrsquoimpianto attraverso combustibile fossilerisulti superiore a 053 Tale definizione si applica anche agli impianti a ciclo combinato gas vapore noncheacute agli impianti utilizzanti scarti di lavorazione eo rifiuti eo biomasse
IUC Pe Qt
F 0 53
10
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 692fissa la condizione tecnica di assimilabilitagrave stabilendo che un impianto egrave assimilato agli impianti che utilizzano fonti di energia rinnovabili quando lrsquoindice energetico Ien verifica la condizione
510EE
51015101
E90E
EE
Ienc
e
c
t
c
e
IRE 0es 0 51ts 0 90
ovvero
11
limIREIRE limPESPES
limLTLT onecogenerazida
elettricaenergia
hellip e risparmiare combustibile
soddisfare una richiesta di calore utile hellip
Condizioni energetiche per la CAR
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
12
minte
t LTEE
ELT
lt 10 MWe
Tra i 10 e i 25 MWe
gt 25 MWe
impianti a gas gpl e gasolio 033 022 015
Tutti gli altri 015
Limiti sul LTmin
(aggiornati dalla delibera 19605 AEEG)
Soddisfacimento di una richiestadi calore utile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
Solo parte dellrsquoenergia elettrica prodotta viene riconosciuta come ELETTRICITArsquoDA COGENERAZIONE
ldquolrsquoelettricitagrave generata in un processo abbinato alla produzione di calore utilerdquo
13
Calore utile(secondo DM 4811)
Esempi di calore utilebull calore utilizzato in processi industrialibull calore utilizzato per riscaldamento o raffrescamento di ambientibull gas di scarico utilizzati direttamente per essiccare
Esempi di calore NON utilebull calore disperso da camini o dissipato in condensatori o altri
dispositivi di smaltimentobull calore utilizzato per il funzionamento dellrsquoimpianto di cogenerazione
bull calore esportato verso altri siti e ivi utilizzato per produrre elettricitagrave
bull calore di ritorno allrsquoimpianto di cogenerazione che produce acqua calda
14
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
15
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
16
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
18
Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
24
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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= 075
PES=0C = 075
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
LT=033
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Recupero termico pari al 75 del totale
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
1
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3
4
5
6
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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4
3 1
5
6
1
2
4
5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
35
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20
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
La micro Cogenerazione Tecnologie di FBK ndash REET per gli Edifici
m-CHP da caldaia a pellet m-CHP da solare a
concentrazione di piccola scala
Luigi Crema cremafbkeu
Solare a concentraizne di piccola scala FP7 DiGeSPo project
Modular 1-3 kWe 3-9 kWth micro Combined Heat and Power (m-CHP) system based on innovative Concentrated Solar Power (CSP) and Stirling engine technology
electrical power heating and cooling for single and multiple domestic dwellings and other small commercial industrial and public buildings
The proposed technology is developed in DiGeSPo project which is part-funded by the European Commission under the Energy Theme of the Seventh Framework Programme Itrsquos cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself
Luigi Crema cremafbkeu
Reflection optics COLD TEMPERED GLASS THICKNESS 075mm Focal distance 20 cm Aperture 40 cm
Tracking system 1 axis TRACKING SYSTEM
Evacuated tube NEW RECEIVER DESIGN and NEW CERMET COATING
Cogeneration engine HIGH ENERGY DENSITY STIRLING ENGINE 2-3 kWel 6 ndash 10 kWth
Thermal Fluids COLLECTOR OPERATING TEMPERATURE 300degC INVESTIGATION on NEW SOLUTION WITH NANOPARTICLES STIRLING SC NITROGEN
Control system Full integrated control system
Research topics
Power Generation VARIABLE SPEED POWER GENERATION
This CSP m-CHP will provide electrical power heating and cooling for single and multiple domestic dwellings and other small commercial industrial and public buildings
1 THEORETICAL INVESTIGATION and MODELLING (COMPONENTS and INTEGRATED SYSTEM
2 LAB TESTS 3 FULL SCALE PROTOTYPES 4 OPTIMIZATION and
REDESIGN
Target objectives on
subcomponents
75 885 100
3
892
78 Optical losses
Concentration optics
ρ = 0945
Glass tube = 096
37 Glass losses
CerMet α gt 093 ε lt 006
95 Thermal losses
40 Radiosity losses
15 - 18
45
170 - 200 Other losses ndash friction power generator thermal
Stirling engine
ELECTRICAL POWER
THERMAL POWER
DIR
ECT
SOLA
R
RA
DIA
TIO
N
VERIFIED
THEORETICALLY CONFIRMED
METHODOLOGY
Optics and Mirrors
cold tempered flexible glass mirrors 075 mm in thickness on aluminum substrate
1-axys tracking moved by a linear actuator with a stepper motor The system can move on the azimuth axis with reduction ratio 13600 and rigid transmission (tracking precision lt01deg)
4 linear parabolas per module (width = 400 mm length = 2200 mm focus = 200 mm) which can rotate around a fixed receiver from -70deg to +70deg
Reflectance averaged on solar spectrum = 0945 (mirror thickness = 095 mm)
Design of Absorber and
Receiver
The receiver is a Coaxial Stainless Steel tube with a side Glass-Metal seal
The glass of the vacuum tube is a soda-lime coated with anti-reflection layer and provided of transmittance = 096
A Getter material maintains an internal vacuum = 10-2 Pa
The tube is provided of internal designed solutions to avoid high thin film temperatures
Stirling a doppia azione a bassa differneza di temperatura (lato caldo 300degC ndash lato freddo 50degC) Max Rated Power 33 kWel - 15kWth
Efficienza (da Fluido a Albero) 23
Pressione di carica 135 bar
4 cylinder in cross configuration for a totally balanced mechanical actuation
micro-heat exchangers (heater and cooler) realized through SLM ndash selective laser melting process
Automatic mass equalization among four different working spaces
Double Acting High Energy Density Stirling
Compression volume
Cooler
Cylinder and Piston
Expansion volume
Heater
Generator
Total weight 250 kg
20
Stirling engine 1 kWel 3 kWth
Water boiler Pre ndash heating on
Stirling water jacket
heating and hot sanitary
water provision to the building
Pellet Boiler water jacket
electrical energy
Pellet burner and
combustion chamber
650 ndash 800 degC
Exhaust 80 degC
40 ndash 45 degC
55degC
70 - 75degC
Pellet Boiler 18 kWth
La micro Cogenerazione m-CHP pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
21
La micro Cogenerazione Stirling engine and pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
Progetto di integrazione La ldquoCASA FUTURArdquo
22
POWER BOXThermal storage +
cogeneration pellet boiler
SOLAR MODULES
Weather Station
Indoor Monitoring
HOME as a PERSONAL TRAINER
DYNAMIC WINDOW
EDIFICIO MODULARE AD ELEVATA EFFICIENZA ENERGETICA (lt 30 kWhm2anno) SUPPORTATO DA ICT (LA CASA COME PERSONAL TRAINER) ELEVATO STANDARD RESIDENZIALE E SOCIALE FINESTRE ELETTRO-CROMICHE
SISTEMA SOSTENIBILE INTEGRATO BASATO SU RISORSE RINNOVABILI IN GRADO DI FORNIRE ENERGIA ELETTRICA TERMICA PER RISCALDAMENTO E RAFFRESCAMENTO CONTROLLO DI ILLUMINAZIONE NATURALE e SISTEMI di ACCUMULO Luigi Crema cremafbkeu
Luigi Crema Senior Researcher at REET
Renewable Energies amp Environmental Technologies
cremafbkeu
Luigi Dott Crema Researcher at REET Renewable Energies and Environmental Technologies Fondazione Bruno Kessler Scientific and Technological Research Via alla Cascata 56C I-38050 Povo (Trento)-Italy Contact me at
+39-0461-314922 +39-335-6104991
Fax me at +39-0461-314930
Write me at cremafbkeu
Visit us at Visit me at
httpwwwfbkeu
httpreetfbkeucrema
THANK YOU FOR ATTENTION
Normative ed opportunitagrave di utilizzo della mini‐cogenerazione
Polygen ‐ Cogenerazione diffusa e trigenerazione le novitagrave del quadro normativo
e di incentivazione
Prof ing Michele Bianchi
UNIVERSITAgrave di BOLOGNADipartimento Ingegneria Industriale‐ DIN
Sistemi e Macchine per lrsquoEnergia e lrsquoAmbiente
21 settembre 2012
2
La cogenerazioneintroduzione e concetti di base
3
energia elettrica
combustibile
SISTEMA COGENERATIVO
energia termica
calore di scarto
per usi civiliterziari (riscaldamento condizionamento acqua sanitaria)
per usi industriali(sia calore che freddo per il processo produttivo)
autoconsumo ATMTBT
immissione in rete ATMTBT
La cogenerazioneproduzione combinata in un unico processodi energia elettricameccanica e calore
energia meccanica
4
ldquoImpianto di piccolamicro generazione un impianto per la produzione di energia elettrica anche in assetto cogenerativo con capacitagrave di generazione non superiore a 1 MW o a 50 kWrdquo (DLgs ndeg20 del 822007)
ldquoGenerazione distribuita insieme degli impianti di generazione di potenza nominale inferiore ai 10 MVArdquo (Delibera AEEG 32807)
Definizioni di generazione distribuitae di piccola e micro generazione
5
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
c
ee E
E
c
tt E
E
tec
tetot E
EE
rendimento elettrico
rendimento termico
rendimento totale o coefficiente di utilizzodel combustibile
Prestazioni di un cogeneratore
6
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
Ecse
Et
CENTRALEELETTRICA
Ee
Ecst
CALDAIA
COGENERAZIONE PRODUZIONE SEPARATA
ts
t
es
e
ts
t
es
e
c
cs
ccsEE
EE
EEPESIRE
111
Ecs=Ecse+Ecst
es ts
Confronto con la produzione separata
7
Quadro normativo nazionale per la Cogenerazione ad Alto Rendimento
(CAR)
8
Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR)
AEEG4202
7 mar 2007
decreti MSE 482011e 592011
DecretoBersani
1 aprile 99 2002 2004
20048CE DLgs 2007
1 gen 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio dopo il 1 gennaio 2011 sono considerate CAR se rispondono ai requisiti del decreto 4 agosto 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 7 marzo 2007 e il 31 dicembre 2010 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se CAR oppure se riconosciute cogenerative secondo la delibera AEEG 4202 e successive modifiche ed integrazioni
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 1 aprile 1999 e il 7 marzo 2007 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se riconosciute cogenerative ai sensi delle norme applicabili alla data di entrata in esercizio
9
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 1589 Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti di produzione combinata di energia elettrica e calore e quelli che utilizzano calore di risulta fumi di scarico ed altre forme di energia recuperabile in processi o impianti
Provvedimento CIP 3490Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti il cui utilizzo del combustibile calcolato come rapporto tra la potenza utile (somma della potenza elettrica ai morsetti del generatore e la potenza termica nominale utile dellrsquoimpianto) e la potenza nominale termica immessa nellrsquoimpianto attraverso combustibile fossilerisulti superiore a 053 Tale definizione si applica anche agli impianti a ciclo combinato gas vapore noncheacute agli impianti utilizzanti scarti di lavorazione eo rifiuti eo biomasse
IUC Pe Qt
F 0 53
10
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 692fissa la condizione tecnica di assimilabilitagrave stabilendo che un impianto egrave assimilato agli impianti che utilizzano fonti di energia rinnovabili quando lrsquoindice energetico Ien verifica la condizione
510EE
51015101
E90E
EE
Ienc
e
c
t
c
e
IRE 0es 0 51ts 0 90
ovvero
11
limIREIRE limPESPES
limLTLT onecogenerazida
elettricaenergia
hellip e risparmiare combustibile
soddisfare una richiesta di calore utile hellip
Condizioni energetiche per la CAR
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
12
minte
t LTEE
ELT
lt 10 MWe
Tra i 10 e i 25 MWe
gt 25 MWe
impianti a gas gpl e gasolio 033 022 015
Tutti gli altri 015
Limiti sul LTmin
(aggiornati dalla delibera 19605 AEEG)
Soddisfacimento di una richiestadi calore utile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
Solo parte dellrsquoenergia elettrica prodotta viene riconosciuta come ELETTRICITArsquoDA COGENERAZIONE
ldquolrsquoelettricitagrave generata in un processo abbinato alla produzione di calore utilerdquo
13
Calore utile(secondo DM 4811)
Esempi di calore utilebull calore utilizzato in processi industrialibull calore utilizzato per riscaldamento o raffrescamento di ambientibull gas di scarico utilizzati direttamente per essiccare
Esempi di calore NON utilebull calore disperso da camini o dissipato in condensatori o altri
dispositivi di smaltimentobull calore utilizzato per il funzionamento dellrsquoimpianto di cogenerazione
bull calore esportato verso altri siti e ivi utilizzato per produrre elettricitagrave
bull calore di ritorno allrsquoimpianto di cogenerazione che produce acqua calda
14
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
15
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
16
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
18
Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
24
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
00
02
04
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Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
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Recupero termico pari al 75 del totale
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
Solare a concentraizne di piccola scala FP7 DiGeSPo project
Modular 1-3 kWe 3-9 kWth micro Combined Heat and Power (m-CHP) system based on innovative Concentrated Solar Power (CSP) and Stirling engine technology
electrical power heating and cooling for single and multiple domestic dwellings and other small commercial industrial and public buildings
The proposed technology is developed in DiGeSPo project which is part-funded by the European Commission under the Energy Theme of the Seventh Framework Programme Itrsquos cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself
Luigi Crema cremafbkeu
Reflection optics COLD TEMPERED GLASS THICKNESS 075mm Focal distance 20 cm Aperture 40 cm
Tracking system 1 axis TRACKING SYSTEM
Evacuated tube NEW RECEIVER DESIGN and NEW CERMET COATING
Cogeneration engine HIGH ENERGY DENSITY STIRLING ENGINE 2-3 kWel 6 ndash 10 kWth
Thermal Fluids COLLECTOR OPERATING TEMPERATURE 300degC INVESTIGATION on NEW SOLUTION WITH NANOPARTICLES STIRLING SC NITROGEN
Control system Full integrated control system
Research topics
Power Generation VARIABLE SPEED POWER GENERATION
This CSP m-CHP will provide electrical power heating and cooling for single and multiple domestic dwellings and other small commercial industrial and public buildings
1 THEORETICAL INVESTIGATION and MODELLING (COMPONENTS and INTEGRATED SYSTEM
2 LAB TESTS 3 FULL SCALE PROTOTYPES 4 OPTIMIZATION and
REDESIGN
Target objectives on
subcomponents
75 885 100
3
892
78 Optical losses
Concentration optics
ρ = 0945
Glass tube = 096
37 Glass losses
CerMet α gt 093 ε lt 006
95 Thermal losses
40 Radiosity losses
15 - 18
45
170 - 200 Other losses ndash friction power generator thermal
Stirling engine
ELECTRICAL POWER
THERMAL POWER
DIR
ECT
SOLA
R
RA
DIA
TIO
N
VERIFIED
THEORETICALLY CONFIRMED
METHODOLOGY
Optics and Mirrors
cold tempered flexible glass mirrors 075 mm in thickness on aluminum substrate
1-axys tracking moved by a linear actuator with a stepper motor The system can move on the azimuth axis with reduction ratio 13600 and rigid transmission (tracking precision lt01deg)
4 linear parabolas per module (width = 400 mm length = 2200 mm focus = 200 mm) which can rotate around a fixed receiver from -70deg to +70deg
Reflectance averaged on solar spectrum = 0945 (mirror thickness = 095 mm)
Design of Absorber and
Receiver
The receiver is a Coaxial Stainless Steel tube with a side Glass-Metal seal
The glass of the vacuum tube is a soda-lime coated with anti-reflection layer and provided of transmittance = 096
A Getter material maintains an internal vacuum = 10-2 Pa
The tube is provided of internal designed solutions to avoid high thin film temperatures
Stirling a doppia azione a bassa differneza di temperatura (lato caldo 300degC ndash lato freddo 50degC) Max Rated Power 33 kWel - 15kWth
Efficienza (da Fluido a Albero) 23
Pressione di carica 135 bar
4 cylinder in cross configuration for a totally balanced mechanical actuation
micro-heat exchangers (heater and cooler) realized through SLM ndash selective laser melting process
Automatic mass equalization among four different working spaces
Double Acting High Energy Density Stirling
Compression volume
Cooler
Cylinder and Piston
Expansion volume
Heater
Generator
Total weight 250 kg
20
Stirling engine 1 kWel 3 kWth
Water boiler Pre ndash heating on
Stirling water jacket
heating and hot sanitary
water provision to the building
Pellet Boiler water jacket
electrical energy
Pellet burner and
combustion chamber
650 ndash 800 degC
Exhaust 80 degC
40 ndash 45 degC
55degC
70 - 75degC
Pellet Boiler 18 kWth
La micro Cogenerazione m-CHP pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
21
La micro Cogenerazione Stirling engine and pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
Progetto di integrazione La ldquoCASA FUTURArdquo
22
POWER BOXThermal storage +
cogeneration pellet boiler
SOLAR MODULES
Weather Station
Indoor Monitoring
HOME as a PERSONAL TRAINER
DYNAMIC WINDOW
EDIFICIO MODULARE AD ELEVATA EFFICIENZA ENERGETICA (lt 30 kWhm2anno) SUPPORTATO DA ICT (LA CASA COME PERSONAL TRAINER) ELEVATO STANDARD RESIDENZIALE E SOCIALE FINESTRE ELETTRO-CROMICHE
SISTEMA SOSTENIBILE INTEGRATO BASATO SU RISORSE RINNOVABILI IN GRADO DI FORNIRE ENERGIA ELETTRICA TERMICA PER RISCALDAMENTO E RAFFRESCAMENTO CONTROLLO DI ILLUMINAZIONE NATURALE e SISTEMI di ACCUMULO Luigi Crema cremafbkeu
Luigi Crema Senior Researcher at REET
Renewable Energies amp Environmental Technologies
cremafbkeu
Luigi Dott Crema Researcher at REET Renewable Energies and Environmental Technologies Fondazione Bruno Kessler Scientific and Technological Research Via alla Cascata 56C I-38050 Povo (Trento)-Italy Contact me at
+39-0461-314922 +39-335-6104991
Fax me at +39-0461-314930
Write me at cremafbkeu
Visit us at Visit me at
httpwwwfbkeu
httpreetfbkeucrema
THANK YOU FOR ATTENTION
Normative ed opportunitagrave di utilizzo della mini‐cogenerazione
Polygen ‐ Cogenerazione diffusa e trigenerazione le novitagrave del quadro normativo
e di incentivazione
Prof ing Michele Bianchi
UNIVERSITAgrave di BOLOGNADipartimento Ingegneria Industriale‐ DIN
Sistemi e Macchine per lrsquoEnergia e lrsquoAmbiente
21 settembre 2012
2
La cogenerazioneintroduzione e concetti di base
3
energia elettrica
combustibile
SISTEMA COGENERATIVO
energia termica
calore di scarto
per usi civiliterziari (riscaldamento condizionamento acqua sanitaria)
per usi industriali(sia calore che freddo per il processo produttivo)
autoconsumo ATMTBT
immissione in rete ATMTBT
La cogenerazioneproduzione combinata in un unico processodi energia elettricameccanica e calore
energia meccanica
4
ldquoImpianto di piccolamicro generazione un impianto per la produzione di energia elettrica anche in assetto cogenerativo con capacitagrave di generazione non superiore a 1 MW o a 50 kWrdquo (DLgs ndeg20 del 822007)
ldquoGenerazione distribuita insieme degli impianti di generazione di potenza nominale inferiore ai 10 MVArdquo (Delibera AEEG 32807)
Definizioni di generazione distribuitae di piccola e micro generazione
5
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
c
ee E
E
c
tt E
E
tec
tetot E
EE
rendimento elettrico
rendimento termico
rendimento totale o coefficiente di utilizzodel combustibile
Prestazioni di un cogeneratore
6
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
Ecse
Et
CENTRALEELETTRICA
Ee
Ecst
CALDAIA
COGENERAZIONE PRODUZIONE SEPARATA
ts
t
es
e
ts
t
es
e
c
cs
ccsEE
EE
EEPESIRE
111
Ecs=Ecse+Ecst
es ts
Confronto con la produzione separata
7
Quadro normativo nazionale per la Cogenerazione ad Alto Rendimento
(CAR)
8
Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR)
AEEG4202
7 mar 2007
decreti MSE 482011e 592011
DecretoBersani
1 aprile 99 2002 2004
20048CE DLgs 2007
1 gen 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio dopo il 1 gennaio 2011 sono considerate CAR se rispondono ai requisiti del decreto 4 agosto 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 7 marzo 2007 e il 31 dicembre 2010 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se CAR oppure se riconosciute cogenerative secondo la delibera AEEG 4202 e successive modifiche ed integrazioni
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 1 aprile 1999 e il 7 marzo 2007 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se riconosciute cogenerative ai sensi delle norme applicabili alla data di entrata in esercizio
9
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 1589 Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti di produzione combinata di energia elettrica e calore e quelli che utilizzano calore di risulta fumi di scarico ed altre forme di energia recuperabile in processi o impianti
Provvedimento CIP 3490Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti il cui utilizzo del combustibile calcolato come rapporto tra la potenza utile (somma della potenza elettrica ai morsetti del generatore e la potenza termica nominale utile dellrsquoimpianto) e la potenza nominale termica immessa nellrsquoimpianto attraverso combustibile fossilerisulti superiore a 053 Tale definizione si applica anche agli impianti a ciclo combinato gas vapore noncheacute agli impianti utilizzanti scarti di lavorazione eo rifiuti eo biomasse
IUC Pe Qt
F 0 53
10
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 692fissa la condizione tecnica di assimilabilitagrave stabilendo che un impianto egrave assimilato agli impianti che utilizzano fonti di energia rinnovabili quando lrsquoindice energetico Ien verifica la condizione
510EE
51015101
E90E
EE
Ienc
e
c
t
c
e
IRE 0es 0 51ts 0 90
ovvero
11
limIREIRE limPESPES
limLTLT onecogenerazida
elettricaenergia
hellip e risparmiare combustibile
soddisfare una richiesta di calore utile hellip
Condizioni energetiche per la CAR
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
12
minte
t LTEE
ELT
lt 10 MWe
Tra i 10 e i 25 MWe
gt 25 MWe
impianti a gas gpl e gasolio 033 022 015
Tutti gli altri 015
Limiti sul LTmin
(aggiornati dalla delibera 19605 AEEG)
Soddisfacimento di una richiestadi calore utile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
Solo parte dellrsquoenergia elettrica prodotta viene riconosciuta come ELETTRICITArsquoDA COGENERAZIONE
ldquolrsquoelettricitagrave generata in un processo abbinato alla produzione di calore utilerdquo
13
Calore utile(secondo DM 4811)
Esempi di calore utilebull calore utilizzato in processi industrialibull calore utilizzato per riscaldamento o raffrescamento di ambientibull gas di scarico utilizzati direttamente per essiccare
Esempi di calore NON utilebull calore disperso da camini o dissipato in condensatori o altri
dispositivi di smaltimentobull calore utilizzato per il funzionamento dellrsquoimpianto di cogenerazione
bull calore esportato verso altri siti e ivi utilizzato per produrre elettricitagrave
bull calore di ritorno allrsquoimpianto di cogenerazione che produce acqua calda
14
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
15
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
16
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
18
Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
24
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
tot
= 1
e
tot
= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
tot
= 1
e
tot
= 075
PES=0C = 075
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
LT=033
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
e
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico100
del totale disponibile
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
e
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
prog
ee
coge
t
cogc
tt CE
EE
E
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
e
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
prog
et C
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
e
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
e
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
default
et C
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
e
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico50
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
e
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico50
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
prog
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Grazie per lrsquoattenzione
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051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
Reflection optics COLD TEMPERED GLASS THICKNESS 075mm Focal distance 20 cm Aperture 40 cm
Tracking system 1 axis TRACKING SYSTEM
Evacuated tube NEW RECEIVER DESIGN and NEW CERMET COATING
Cogeneration engine HIGH ENERGY DENSITY STIRLING ENGINE 2-3 kWel 6 ndash 10 kWth
Thermal Fluids COLLECTOR OPERATING TEMPERATURE 300degC INVESTIGATION on NEW SOLUTION WITH NANOPARTICLES STIRLING SC NITROGEN
Control system Full integrated control system
Research topics
Power Generation VARIABLE SPEED POWER GENERATION
This CSP m-CHP will provide electrical power heating and cooling for single and multiple domestic dwellings and other small commercial industrial and public buildings
1 THEORETICAL INVESTIGATION and MODELLING (COMPONENTS and INTEGRATED SYSTEM
2 LAB TESTS 3 FULL SCALE PROTOTYPES 4 OPTIMIZATION and
REDESIGN
Target objectives on
subcomponents
75 885 100
3
892
78 Optical losses
Concentration optics
ρ = 0945
Glass tube = 096
37 Glass losses
CerMet α gt 093 ε lt 006
95 Thermal losses
40 Radiosity losses
15 - 18
45
170 - 200 Other losses ndash friction power generator thermal
Stirling engine
ELECTRICAL POWER
THERMAL POWER
DIR
ECT
SOLA
R
RA
DIA
TIO
N
VERIFIED
THEORETICALLY CONFIRMED
METHODOLOGY
Optics and Mirrors
cold tempered flexible glass mirrors 075 mm in thickness on aluminum substrate
1-axys tracking moved by a linear actuator with a stepper motor The system can move on the azimuth axis with reduction ratio 13600 and rigid transmission (tracking precision lt01deg)
4 linear parabolas per module (width = 400 mm length = 2200 mm focus = 200 mm) which can rotate around a fixed receiver from -70deg to +70deg
Reflectance averaged on solar spectrum = 0945 (mirror thickness = 095 mm)
Design of Absorber and
Receiver
The receiver is a Coaxial Stainless Steel tube with a side Glass-Metal seal
The glass of the vacuum tube is a soda-lime coated with anti-reflection layer and provided of transmittance = 096
A Getter material maintains an internal vacuum = 10-2 Pa
The tube is provided of internal designed solutions to avoid high thin film temperatures
Stirling a doppia azione a bassa differneza di temperatura (lato caldo 300degC ndash lato freddo 50degC) Max Rated Power 33 kWel - 15kWth
Efficienza (da Fluido a Albero) 23
Pressione di carica 135 bar
4 cylinder in cross configuration for a totally balanced mechanical actuation
micro-heat exchangers (heater and cooler) realized through SLM ndash selective laser melting process
Automatic mass equalization among four different working spaces
Double Acting High Energy Density Stirling
Compression volume
Cooler
Cylinder and Piston
Expansion volume
Heater
Generator
Total weight 250 kg
20
Stirling engine 1 kWel 3 kWth
Water boiler Pre ndash heating on
Stirling water jacket
heating and hot sanitary
water provision to the building
Pellet Boiler water jacket
electrical energy
Pellet burner and
combustion chamber
650 ndash 800 degC
Exhaust 80 degC
40 ndash 45 degC
55degC
70 - 75degC
Pellet Boiler 18 kWth
La micro Cogenerazione m-CHP pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
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La micro Cogenerazione Stirling engine and pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
Progetto di integrazione La ldquoCASA FUTURArdquo
22
POWER BOXThermal storage +
cogeneration pellet boiler
SOLAR MODULES
Weather Station
Indoor Monitoring
HOME as a PERSONAL TRAINER
DYNAMIC WINDOW
EDIFICIO MODULARE AD ELEVATA EFFICIENZA ENERGETICA (lt 30 kWhm2anno) SUPPORTATO DA ICT (LA CASA COME PERSONAL TRAINER) ELEVATO STANDARD RESIDENZIALE E SOCIALE FINESTRE ELETTRO-CROMICHE
SISTEMA SOSTENIBILE INTEGRATO BASATO SU RISORSE RINNOVABILI IN GRADO DI FORNIRE ENERGIA ELETTRICA TERMICA PER RISCALDAMENTO E RAFFRESCAMENTO CONTROLLO DI ILLUMINAZIONE NATURALE e SISTEMI di ACCUMULO Luigi Crema cremafbkeu
Luigi Crema Senior Researcher at REET
Renewable Energies amp Environmental Technologies
cremafbkeu
Luigi Dott Crema Researcher at REET Renewable Energies and Environmental Technologies Fondazione Bruno Kessler Scientific and Technological Research Via alla Cascata 56C I-38050 Povo (Trento)-Italy Contact me at
+39-0461-314922 +39-335-6104991
Fax me at +39-0461-314930
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THANK YOU FOR ATTENTION
Normative ed opportunitagrave di utilizzo della mini‐cogenerazione
Polygen ‐ Cogenerazione diffusa e trigenerazione le novitagrave del quadro normativo
e di incentivazione
Prof ing Michele Bianchi
UNIVERSITAgrave di BOLOGNADipartimento Ingegneria Industriale‐ DIN
Sistemi e Macchine per lrsquoEnergia e lrsquoAmbiente
21 settembre 2012
2
La cogenerazioneintroduzione e concetti di base
3
energia elettrica
combustibile
SISTEMA COGENERATIVO
energia termica
calore di scarto
per usi civiliterziari (riscaldamento condizionamento acqua sanitaria)
per usi industriali(sia calore che freddo per il processo produttivo)
autoconsumo ATMTBT
immissione in rete ATMTBT
La cogenerazioneproduzione combinata in un unico processodi energia elettricameccanica e calore
energia meccanica
4
ldquoImpianto di piccolamicro generazione un impianto per la produzione di energia elettrica anche in assetto cogenerativo con capacitagrave di generazione non superiore a 1 MW o a 50 kWrdquo (DLgs ndeg20 del 822007)
ldquoGenerazione distribuita insieme degli impianti di generazione di potenza nominale inferiore ai 10 MVArdquo (Delibera AEEG 32807)
Definizioni di generazione distribuitae di piccola e micro generazione
5
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
c
ee E
E
c
tt E
E
tec
tetot E
EE
rendimento elettrico
rendimento termico
rendimento totale o coefficiente di utilizzodel combustibile
Prestazioni di un cogeneratore
6
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
Ecse
Et
CENTRALEELETTRICA
Ee
Ecst
CALDAIA
COGENERAZIONE PRODUZIONE SEPARATA
ts
t
es
e
ts
t
es
e
c
cs
ccsEE
EE
EEPESIRE
111
Ecs=Ecse+Ecst
es ts
Confronto con la produzione separata
7
Quadro normativo nazionale per la Cogenerazione ad Alto Rendimento
(CAR)
8
Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR)
AEEG4202
7 mar 2007
decreti MSE 482011e 592011
DecretoBersani
1 aprile 99 2002 2004
20048CE DLgs 2007
1 gen 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio dopo il 1 gennaio 2011 sono considerate CAR se rispondono ai requisiti del decreto 4 agosto 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 7 marzo 2007 e il 31 dicembre 2010 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se CAR oppure se riconosciute cogenerative secondo la delibera AEEG 4202 e successive modifiche ed integrazioni
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 1 aprile 1999 e il 7 marzo 2007 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se riconosciute cogenerative ai sensi delle norme applicabili alla data di entrata in esercizio
9
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 1589 Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti di produzione combinata di energia elettrica e calore e quelli che utilizzano calore di risulta fumi di scarico ed altre forme di energia recuperabile in processi o impianti
Provvedimento CIP 3490Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti il cui utilizzo del combustibile calcolato come rapporto tra la potenza utile (somma della potenza elettrica ai morsetti del generatore e la potenza termica nominale utile dellrsquoimpianto) e la potenza nominale termica immessa nellrsquoimpianto attraverso combustibile fossilerisulti superiore a 053 Tale definizione si applica anche agli impianti a ciclo combinato gas vapore noncheacute agli impianti utilizzanti scarti di lavorazione eo rifiuti eo biomasse
IUC Pe Qt
F 0 53
10
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 692fissa la condizione tecnica di assimilabilitagrave stabilendo che un impianto egrave assimilato agli impianti che utilizzano fonti di energia rinnovabili quando lrsquoindice energetico Ien verifica la condizione
510EE
51015101
E90E
EE
Ienc
e
c
t
c
e
IRE 0es 0 51ts 0 90
ovvero
11
limIREIRE limPESPES
limLTLT onecogenerazida
elettricaenergia
hellip e risparmiare combustibile
soddisfare una richiesta di calore utile hellip
Condizioni energetiche per la CAR
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
12
minte
t LTEE
ELT
lt 10 MWe
Tra i 10 e i 25 MWe
gt 25 MWe
impianti a gas gpl e gasolio 033 022 015
Tutti gli altri 015
Limiti sul LTmin
(aggiornati dalla delibera 19605 AEEG)
Soddisfacimento di una richiestadi calore utile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
Solo parte dellrsquoenergia elettrica prodotta viene riconosciuta come ELETTRICITArsquoDA COGENERAZIONE
ldquolrsquoelettricitagrave generata in un processo abbinato alla produzione di calore utilerdquo
13
Calore utile(secondo DM 4811)
Esempi di calore utilebull calore utilizzato in processi industrialibull calore utilizzato per riscaldamento o raffrescamento di ambientibull gas di scarico utilizzati direttamente per essiccare
Esempi di calore NON utilebull calore disperso da camini o dissipato in condensatori o altri
dispositivi di smaltimentobull calore utilizzato per il funzionamento dellrsquoimpianto di cogenerazione
bull calore esportato verso altri siti e ivi utilizzato per produrre elettricitagrave
bull calore di ritorno allrsquoimpianto di cogenerazione che produce acqua calda
14
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
15
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
16
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
18
Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
24
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
tot
= 1
e
tot
= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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t
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= 1
e
tot
= 075
PES=0C = 075
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
LT=033
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Recupero Termico100
del totale disponibile
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
prog
ee
coge
t
cogc
tt CE
EE
E
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
prog
et C
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
default
et C
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Recupero Termico50
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico50
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Recupero Termico50
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Recupero Termico50
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
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47
Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klim
aene
rgy
201
2
Bra
v
iess
man
n w
erke
Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
2
Klim
aene
rgy
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Bra
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n w
erke
Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
3
Klim
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erke
Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Klim
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
8
Klim
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man
n w
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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6
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
2
4
3 1
5
6
1
2
4
5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
1 THEORETICAL INVESTIGATION and MODELLING (COMPONENTS and INTEGRATED SYSTEM
2 LAB TESTS 3 FULL SCALE PROTOTYPES 4 OPTIMIZATION and
REDESIGN
Target objectives on
subcomponents
75 885 100
3
892
78 Optical losses
Concentration optics
ρ = 0945
Glass tube = 096
37 Glass losses
CerMet α gt 093 ε lt 006
95 Thermal losses
40 Radiosity losses
15 - 18
45
170 - 200 Other losses ndash friction power generator thermal
Stirling engine
ELECTRICAL POWER
THERMAL POWER
DIR
ECT
SOLA
R
RA
DIA
TIO
N
VERIFIED
THEORETICALLY CONFIRMED
METHODOLOGY
Optics and Mirrors
cold tempered flexible glass mirrors 075 mm in thickness on aluminum substrate
1-axys tracking moved by a linear actuator with a stepper motor The system can move on the azimuth axis with reduction ratio 13600 and rigid transmission (tracking precision lt01deg)
4 linear parabolas per module (width = 400 mm length = 2200 mm focus = 200 mm) which can rotate around a fixed receiver from -70deg to +70deg
Reflectance averaged on solar spectrum = 0945 (mirror thickness = 095 mm)
Design of Absorber and
Receiver
The receiver is a Coaxial Stainless Steel tube with a side Glass-Metal seal
The glass of the vacuum tube is a soda-lime coated with anti-reflection layer and provided of transmittance = 096
A Getter material maintains an internal vacuum = 10-2 Pa
The tube is provided of internal designed solutions to avoid high thin film temperatures
Stirling a doppia azione a bassa differneza di temperatura (lato caldo 300degC ndash lato freddo 50degC) Max Rated Power 33 kWel - 15kWth
Efficienza (da Fluido a Albero) 23
Pressione di carica 135 bar
4 cylinder in cross configuration for a totally balanced mechanical actuation
micro-heat exchangers (heater and cooler) realized through SLM ndash selective laser melting process
Automatic mass equalization among four different working spaces
Double Acting High Energy Density Stirling
Compression volume
Cooler
Cylinder and Piston
Expansion volume
Heater
Generator
Total weight 250 kg
20
Stirling engine 1 kWel 3 kWth
Water boiler Pre ndash heating on
Stirling water jacket
heating and hot sanitary
water provision to the building
Pellet Boiler water jacket
electrical energy
Pellet burner and
combustion chamber
650 ndash 800 degC
Exhaust 80 degC
40 ndash 45 degC
55degC
70 - 75degC
Pellet Boiler 18 kWth
La micro Cogenerazione m-CHP pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
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La micro Cogenerazione Stirling engine and pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
Progetto di integrazione La ldquoCASA FUTURArdquo
22
POWER BOXThermal storage +
cogeneration pellet boiler
SOLAR MODULES
Weather Station
Indoor Monitoring
HOME as a PERSONAL TRAINER
DYNAMIC WINDOW
EDIFICIO MODULARE AD ELEVATA EFFICIENZA ENERGETICA (lt 30 kWhm2anno) SUPPORTATO DA ICT (LA CASA COME PERSONAL TRAINER) ELEVATO STANDARD RESIDENZIALE E SOCIALE FINESTRE ELETTRO-CROMICHE
SISTEMA SOSTENIBILE INTEGRATO BASATO SU RISORSE RINNOVABILI IN GRADO DI FORNIRE ENERGIA ELETTRICA TERMICA PER RISCALDAMENTO E RAFFRESCAMENTO CONTROLLO DI ILLUMINAZIONE NATURALE e SISTEMI di ACCUMULO Luigi Crema cremafbkeu
Luigi Crema Senior Researcher at REET
Renewable Energies amp Environmental Technologies
cremafbkeu
Luigi Dott Crema Researcher at REET Renewable Energies and Environmental Technologies Fondazione Bruno Kessler Scientific and Technological Research Via alla Cascata 56C I-38050 Povo (Trento)-Italy Contact me at
+39-0461-314922 +39-335-6104991
Fax me at +39-0461-314930
Write me at cremafbkeu
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httpwwwfbkeu
httpreetfbkeucrema
THANK YOU FOR ATTENTION
Normative ed opportunitagrave di utilizzo della mini‐cogenerazione
Polygen ‐ Cogenerazione diffusa e trigenerazione le novitagrave del quadro normativo
e di incentivazione
Prof ing Michele Bianchi
UNIVERSITAgrave di BOLOGNADipartimento Ingegneria Industriale‐ DIN
Sistemi e Macchine per lrsquoEnergia e lrsquoAmbiente
21 settembre 2012
2
La cogenerazioneintroduzione e concetti di base
3
energia elettrica
combustibile
SISTEMA COGENERATIVO
energia termica
calore di scarto
per usi civiliterziari (riscaldamento condizionamento acqua sanitaria)
per usi industriali(sia calore che freddo per il processo produttivo)
autoconsumo ATMTBT
immissione in rete ATMTBT
La cogenerazioneproduzione combinata in un unico processodi energia elettricameccanica e calore
energia meccanica
4
ldquoImpianto di piccolamicro generazione un impianto per la produzione di energia elettrica anche in assetto cogenerativo con capacitagrave di generazione non superiore a 1 MW o a 50 kWrdquo (DLgs ndeg20 del 822007)
ldquoGenerazione distribuita insieme degli impianti di generazione di potenza nominale inferiore ai 10 MVArdquo (Delibera AEEG 32807)
Definizioni di generazione distribuitae di piccola e micro generazione
5
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
c
ee E
E
c
tt E
E
tec
tetot E
EE
rendimento elettrico
rendimento termico
rendimento totale o coefficiente di utilizzodel combustibile
Prestazioni di un cogeneratore
6
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
Ecse
Et
CENTRALEELETTRICA
Ee
Ecst
CALDAIA
COGENERAZIONE PRODUZIONE SEPARATA
ts
t
es
e
ts
t
es
e
c
cs
ccsEE
EE
EEPESIRE
111
Ecs=Ecse+Ecst
es ts
Confronto con la produzione separata
7
Quadro normativo nazionale per la Cogenerazione ad Alto Rendimento
(CAR)
8
Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR)
AEEG4202
7 mar 2007
decreti MSE 482011e 592011
DecretoBersani
1 aprile 99 2002 2004
20048CE DLgs 2007
1 gen 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio dopo il 1 gennaio 2011 sono considerate CAR se rispondono ai requisiti del decreto 4 agosto 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 7 marzo 2007 e il 31 dicembre 2010 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se CAR oppure se riconosciute cogenerative secondo la delibera AEEG 4202 e successive modifiche ed integrazioni
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 1 aprile 1999 e il 7 marzo 2007 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se riconosciute cogenerative ai sensi delle norme applicabili alla data di entrata in esercizio
9
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 1589 Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti di produzione combinata di energia elettrica e calore e quelli che utilizzano calore di risulta fumi di scarico ed altre forme di energia recuperabile in processi o impianti
Provvedimento CIP 3490Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti il cui utilizzo del combustibile calcolato come rapporto tra la potenza utile (somma della potenza elettrica ai morsetti del generatore e la potenza termica nominale utile dellrsquoimpianto) e la potenza nominale termica immessa nellrsquoimpianto attraverso combustibile fossilerisulti superiore a 053 Tale definizione si applica anche agli impianti a ciclo combinato gas vapore noncheacute agli impianti utilizzanti scarti di lavorazione eo rifiuti eo biomasse
IUC Pe Qt
F 0 53
10
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 692fissa la condizione tecnica di assimilabilitagrave stabilendo che un impianto egrave assimilato agli impianti che utilizzano fonti di energia rinnovabili quando lrsquoindice energetico Ien verifica la condizione
510EE
51015101
E90E
EE
Ienc
e
c
t
c
e
IRE 0es 0 51ts 0 90
ovvero
11
limIREIRE limPESPES
limLTLT onecogenerazida
elettricaenergia
hellip e risparmiare combustibile
soddisfare una richiesta di calore utile hellip
Condizioni energetiche per la CAR
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
12
minte
t LTEE
ELT
lt 10 MWe
Tra i 10 e i 25 MWe
gt 25 MWe
impianti a gas gpl e gasolio 033 022 015
Tutti gli altri 015
Limiti sul LTmin
(aggiornati dalla delibera 19605 AEEG)
Soddisfacimento di una richiestadi calore utile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
Solo parte dellrsquoenergia elettrica prodotta viene riconosciuta come ELETTRICITArsquoDA COGENERAZIONE
ldquolrsquoelettricitagrave generata in un processo abbinato alla produzione di calore utilerdquo
13
Calore utile(secondo DM 4811)
Esempi di calore utilebull calore utilizzato in processi industrialibull calore utilizzato per riscaldamento o raffrescamento di ambientibull gas di scarico utilizzati direttamente per essiccare
Esempi di calore NON utilebull calore disperso da camini o dissipato in condensatori o altri
dispositivi di smaltimentobull calore utilizzato per il funzionamento dellrsquoimpianto di cogenerazione
bull calore esportato verso altri siti e ivi utilizzato per produrre elettricitagrave
bull calore di ritorno allrsquoimpianto di cogenerazione che produce acqua calda
14
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
15
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
0
2
4
6
8
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12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
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0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
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Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
18
Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
24
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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tot
= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
LT=033
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Recupero termico pari al 75 del totale
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Recupero termico pari al 50 del totale
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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3
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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4
5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
Optics and Mirrors
cold tempered flexible glass mirrors 075 mm in thickness on aluminum substrate
1-axys tracking moved by a linear actuator with a stepper motor The system can move on the azimuth axis with reduction ratio 13600 and rigid transmission (tracking precision lt01deg)
4 linear parabolas per module (width = 400 mm length = 2200 mm focus = 200 mm) which can rotate around a fixed receiver from -70deg to +70deg
Reflectance averaged on solar spectrum = 0945 (mirror thickness = 095 mm)
Design of Absorber and
Receiver
The receiver is a Coaxial Stainless Steel tube with a side Glass-Metal seal
The glass of the vacuum tube is a soda-lime coated with anti-reflection layer and provided of transmittance = 096
A Getter material maintains an internal vacuum = 10-2 Pa
The tube is provided of internal designed solutions to avoid high thin film temperatures
Stirling a doppia azione a bassa differneza di temperatura (lato caldo 300degC ndash lato freddo 50degC) Max Rated Power 33 kWel - 15kWth
Efficienza (da Fluido a Albero) 23
Pressione di carica 135 bar
4 cylinder in cross configuration for a totally balanced mechanical actuation
micro-heat exchangers (heater and cooler) realized through SLM ndash selective laser melting process
Automatic mass equalization among four different working spaces
Double Acting High Energy Density Stirling
Compression volume
Cooler
Cylinder and Piston
Expansion volume
Heater
Generator
Total weight 250 kg
20
Stirling engine 1 kWel 3 kWth
Water boiler Pre ndash heating on
Stirling water jacket
heating and hot sanitary
water provision to the building
Pellet Boiler water jacket
electrical energy
Pellet burner and
combustion chamber
650 ndash 800 degC
Exhaust 80 degC
40 ndash 45 degC
55degC
70 - 75degC
Pellet Boiler 18 kWth
La micro Cogenerazione m-CHP pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
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La micro Cogenerazione Stirling engine and pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
Progetto di integrazione La ldquoCASA FUTURArdquo
22
POWER BOXThermal storage +
cogeneration pellet boiler
SOLAR MODULES
Weather Station
Indoor Monitoring
HOME as a PERSONAL TRAINER
DYNAMIC WINDOW
EDIFICIO MODULARE AD ELEVATA EFFICIENZA ENERGETICA (lt 30 kWhm2anno) SUPPORTATO DA ICT (LA CASA COME PERSONAL TRAINER) ELEVATO STANDARD RESIDENZIALE E SOCIALE FINESTRE ELETTRO-CROMICHE
SISTEMA SOSTENIBILE INTEGRATO BASATO SU RISORSE RINNOVABILI IN GRADO DI FORNIRE ENERGIA ELETTRICA TERMICA PER RISCALDAMENTO E RAFFRESCAMENTO CONTROLLO DI ILLUMINAZIONE NATURALE e SISTEMI di ACCUMULO Luigi Crema cremafbkeu
Luigi Crema Senior Researcher at REET
Renewable Energies amp Environmental Technologies
cremafbkeu
Luigi Dott Crema Researcher at REET Renewable Energies and Environmental Technologies Fondazione Bruno Kessler Scientific and Technological Research Via alla Cascata 56C I-38050 Povo (Trento)-Italy Contact me at
+39-0461-314922 +39-335-6104991
Fax me at +39-0461-314930
Write me at cremafbkeu
Visit us at Visit me at
httpwwwfbkeu
httpreetfbkeucrema
THANK YOU FOR ATTENTION
Normative ed opportunitagrave di utilizzo della mini‐cogenerazione
Polygen ‐ Cogenerazione diffusa e trigenerazione le novitagrave del quadro normativo
e di incentivazione
Prof ing Michele Bianchi
UNIVERSITAgrave di BOLOGNADipartimento Ingegneria Industriale‐ DIN
Sistemi e Macchine per lrsquoEnergia e lrsquoAmbiente
21 settembre 2012
2
La cogenerazioneintroduzione e concetti di base
3
energia elettrica
combustibile
SISTEMA COGENERATIVO
energia termica
calore di scarto
per usi civiliterziari (riscaldamento condizionamento acqua sanitaria)
per usi industriali(sia calore che freddo per il processo produttivo)
autoconsumo ATMTBT
immissione in rete ATMTBT
La cogenerazioneproduzione combinata in un unico processodi energia elettricameccanica e calore
energia meccanica
4
ldquoImpianto di piccolamicro generazione un impianto per la produzione di energia elettrica anche in assetto cogenerativo con capacitagrave di generazione non superiore a 1 MW o a 50 kWrdquo (DLgs ndeg20 del 822007)
ldquoGenerazione distribuita insieme degli impianti di generazione di potenza nominale inferiore ai 10 MVArdquo (Delibera AEEG 32807)
Definizioni di generazione distribuitae di piccola e micro generazione
5
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
c
ee E
E
c
tt E
E
tec
tetot E
EE
rendimento elettrico
rendimento termico
rendimento totale o coefficiente di utilizzodel combustibile
Prestazioni di un cogeneratore
6
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
Ecse
Et
CENTRALEELETTRICA
Ee
Ecst
CALDAIA
COGENERAZIONE PRODUZIONE SEPARATA
ts
t
es
e
ts
t
es
e
c
cs
ccsEE
EE
EEPESIRE
111
Ecs=Ecse+Ecst
es ts
Confronto con la produzione separata
7
Quadro normativo nazionale per la Cogenerazione ad Alto Rendimento
(CAR)
8
Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR)
AEEG4202
7 mar 2007
decreti MSE 482011e 592011
DecretoBersani
1 aprile 99 2002 2004
20048CE DLgs 2007
1 gen 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio dopo il 1 gennaio 2011 sono considerate CAR se rispondono ai requisiti del decreto 4 agosto 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 7 marzo 2007 e il 31 dicembre 2010 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se CAR oppure se riconosciute cogenerative secondo la delibera AEEG 4202 e successive modifiche ed integrazioni
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 1 aprile 1999 e il 7 marzo 2007 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se riconosciute cogenerative ai sensi delle norme applicabili alla data di entrata in esercizio
9
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 1589 Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti di produzione combinata di energia elettrica e calore e quelli che utilizzano calore di risulta fumi di scarico ed altre forme di energia recuperabile in processi o impianti
Provvedimento CIP 3490Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti il cui utilizzo del combustibile calcolato come rapporto tra la potenza utile (somma della potenza elettrica ai morsetti del generatore e la potenza termica nominale utile dellrsquoimpianto) e la potenza nominale termica immessa nellrsquoimpianto attraverso combustibile fossilerisulti superiore a 053 Tale definizione si applica anche agli impianti a ciclo combinato gas vapore noncheacute agli impianti utilizzanti scarti di lavorazione eo rifiuti eo biomasse
IUC Pe Qt
F 0 53
10
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 692fissa la condizione tecnica di assimilabilitagrave stabilendo che un impianto egrave assimilato agli impianti che utilizzano fonti di energia rinnovabili quando lrsquoindice energetico Ien verifica la condizione
510EE
51015101
E90E
EE
Ienc
e
c
t
c
e
IRE 0es 0 51ts 0 90
ovvero
11
limIREIRE limPESPES
limLTLT onecogenerazida
elettricaenergia
hellip e risparmiare combustibile
soddisfare una richiesta di calore utile hellip
Condizioni energetiche per la CAR
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
12
minte
t LTEE
ELT
lt 10 MWe
Tra i 10 e i 25 MWe
gt 25 MWe
impianti a gas gpl e gasolio 033 022 015
Tutti gli altri 015
Limiti sul LTmin
(aggiornati dalla delibera 19605 AEEG)
Soddisfacimento di una richiestadi calore utile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
Solo parte dellrsquoenergia elettrica prodotta viene riconosciuta come ELETTRICITArsquoDA COGENERAZIONE
ldquolrsquoelettricitagrave generata in un processo abbinato alla produzione di calore utilerdquo
13
Calore utile(secondo DM 4811)
Esempi di calore utilebull calore utilizzato in processi industrialibull calore utilizzato per riscaldamento o raffrescamento di ambientibull gas di scarico utilizzati direttamente per essiccare
Esempi di calore NON utilebull calore disperso da camini o dissipato in condensatori o altri
dispositivi di smaltimentobull calore utilizzato per il funzionamento dellrsquoimpianto di cogenerazione
bull calore esportato verso altri siti e ivi utilizzato per produrre elettricitagrave
bull calore di ritorno allrsquoimpianto di cogenerazione che produce acqua calda
14
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
15
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
16
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
18
Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
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La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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= 075
PES=0C = 075
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IRE=01
LT=033
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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3
4
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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3 1
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5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
Design of Absorber and
Receiver
The receiver is a Coaxial Stainless Steel tube with a side Glass-Metal seal
The glass of the vacuum tube is a soda-lime coated with anti-reflection layer and provided of transmittance = 096
A Getter material maintains an internal vacuum = 10-2 Pa
The tube is provided of internal designed solutions to avoid high thin film temperatures
Stirling a doppia azione a bassa differneza di temperatura (lato caldo 300degC ndash lato freddo 50degC) Max Rated Power 33 kWel - 15kWth
Efficienza (da Fluido a Albero) 23
Pressione di carica 135 bar
4 cylinder in cross configuration for a totally balanced mechanical actuation
micro-heat exchangers (heater and cooler) realized through SLM ndash selective laser melting process
Automatic mass equalization among four different working spaces
Double Acting High Energy Density Stirling
Compression volume
Cooler
Cylinder and Piston
Expansion volume
Heater
Generator
Total weight 250 kg
20
Stirling engine 1 kWel 3 kWth
Water boiler Pre ndash heating on
Stirling water jacket
heating and hot sanitary
water provision to the building
Pellet Boiler water jacket
electrical energy
Pellet burner and
combustion chamber
650 ndash 800 degC
Exhaust 80 degC
40 ndash 45 degC
55degC
70 - 75degC
Pellet Boiler 18 kWth
La micro Cogenerazione m-CHP pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
21
La micro Cogenerazione Stirling engine and pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
Progetto di integrazione La ldquoCASA FUTURArdquo
22
POWER BOXThermal storage +
cogeneration pellet boiler
SOLAR MODULES
Weather Station
Indoor Monitoring
HOME as a PERSONAL TRAINER
DYNAMIC WINDOW
EDIFICIO MODULARE AD ELEVATA EFFICIENZA ENERGETICA (lt 30 kWhm2anno) SUPPORTATO DA ICT (LA CASA COME PERSONAL TRAINER) ELEVATO STANDARD RESIDENZIALE E SOCIALE FINESTRE ELETTRO-CROMICHE
SISTEMA SOSTENIBILE INTEGRATO BASATO SU RISORSE RINNOVABILI IN GRADO DI FORNIRE ENERGIA ELETTRICA TERMICA PER RISCALDAMENTO E RAFFRESCAMENTO CONTROLLO DI ILLUMINAZIONE NATURALE e SISTEMI di ACCUMULO Luigi Crema cremafbkeu
Luigi Crema Senior Researcher at REET
Renewable Energies amp Environmental Technologies
cremafbkeu
Luigi Dott Crema Researcher at REET Renewable Energies and Environmental Technologies Fondazione Bruno Kessler Scientific and Technological Research Via alla Cascata 56C I-38050 Povo (Trento)-Italy Contact me at
+39-0461-314922 +39-335-6104991
Fax me at +39-0461-314930
Write me at cremafbkeu
Visit us at Visit me at
httpwwwfbkeu
httpreetfbkeucrema
THANK YOU FOR ATTENTION
Normative ed opportunitagrave di utilizzo della mini‐cogenerazione
Polygen ‐ Cogenerazione diffusa e trigenerazione le novitagrave del quadro normativo
e di incentivazione
Prof ing Michele Bianchi
UNIVERSITAgrave di BOLOGNADipartimento Ingegneria Industriale‐ DIN
Sistemi e Macchine per lrsquoEnergia e lrsquoAmbiente
21 settembre 2012
2
La cogenerazioneintroduzione e concetti di base
3
energia elettrica
combustibile
SISTEMA COGENERATIVO
energia termica
calore di scarto
per usi civiliterziari (riscaldamento condizionamento acqua sanitaria)
per usi industriali(sia calore che freddo per il processo produttivo)
autoconsumo ATMTBT
immissione in rete ATMTBT
La cogenerazioneproduzione combinata in un unico processodi energia elettricameccanica e calore
energia meccanica
4
ldquoImpianto di piccolamicro generazione un impianto per la produzione di energia elettrica anche in assetto cogenerativo con capacitagrave di generazione non superiore a 1 MW o a 50 kWrdquo (DLgs ndeg20 del 822007)
ldquoGenerazione distribuita insieme degli impianti di generazione di potenza nominale inferiore ai 10 MVArdquo (Delibera AEEG 32807)
Definizioni di generazione distribuitae di piccola e micro generazione
5
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
c
ee E
E
c
tt E
E
tec
tetot E
EE
rendimento elettrico
rendimento termico
rendimento totale o coefficiente di utilizzodel combustibile
Prestazioni di un cogeneratore
6
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
Ecse
Et
CENTRALEELETTRICA
Ee
Ecst
CALDAIA
COGENERAZIONE PRODUZIONE SEPARATA
ts
t
es
e
ts
t
es
e
c
cs
ccsEE
EE
EEPESIRE
111
Ecs=Ecse+Ecst
es ts
Confronto con la produzione separata
7
Quadro normativo nazionale per la Cogenerazione ad Alto Rendimento
(CAR)
8
Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR)
AEEG4202
7 mar 2007
decreti MSE 482011e 592011
DecretoBersani
1 aprile 99 2002 2004
20048CE DLgs 2007
1 gen 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio dopo il 1 gennaio 2011 sono considerate CAR se rispondono ai requisiti del decreto 4 agosto 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 7 marzo 2007 e il 31 dicembre 2010 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se CAR oppure se riconosciute cogenerative secondo la delibera AEEG 4202 e successive modifiche ed integrazioni
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 1 aprile 1999 e il 7 marzo 2007 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se riconosciute cogenerative ai sensi delle norme applicabili alla data di entrata in esercizio
9
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 1589 Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti di produzione combinata di energia elettrica e calore e quelli che utilizzano calore di risulta fumi di scarico ed altre forme di energia recuperabile in processi o impianti
Provvedimento CIP 3490Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti il cui utilizzo del combustibile calcolato come rapporto tra la potenza utile (somma della potenza elettrica ai morsetti del generatore e la potenza termica nominale utile dellrsquoimpianto) e la potenza nominale termica immessa nellrsquoimpianto attraverso combustibile fossilerisulti superiore a 053 Tale definizione si applica anche agli impianti a ciclo combinato gas vapore noncheacute agli impianti utilizzanti scarti di lavorazione eo rifiuti eo biomasse
IUC Pe Qt
F 0 53
10
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 692fissa la condizione tecnica di assimilabilitagrave stabilendo che un impianto egrave assimilato agli impianti che utilizzano fonti di energia rinnovabili quando lrsquoindice energetico Ien verifica la condizione
510EE
51015101
E90E
EE
Ienc
e
c
t
c
e
IRE 0es 0 51ts 0 90
ovvero
11
limIREIRE limPESPES
limLTLT onecogenerazida
elettricaenergia
hellip e risparmiare combustibile
soddisfare una richiesta di calore utile hellip
Condizioni energetiche per la CAR
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
12
minte
t LTEE
ELT
lt 10 MWe
Tra i 10 e i 25 MWe
gt 25 MWe
impianti a gas gpl e gasolio 033 022 015
Tutti gli altri 015
Limiti sul LTmin
(aggiornati dalla delibera 19605 AEEG)
Soddisfacimento di una richiestadi calore utile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
Solo parte dellrsquoenergia elettrica prodotta viene riconosciuta come ELETTRICITArsquoDA COGENERAZIONE
ldquolrsquoelettricitagrave generata in un processo abbinato alla produzione di calore utilerdquo
13
Calore utile(secondo DM 4811)
Esempi di calore utilebull calore utilizzato in processi industrialibull calore utilizzato per riscaldamento o raffrescamento di ambientibull gas di scarico utilizzati direttamente per essiccare
Esempi di calore NON utilebull calore disperso da camini o dissipato in condensatori o altri
dispositivi di smaltimentobull calore utilizzato per il funzionamento dellrsquoimpianto di cogenerazione
bull calore esportato verso altri siti e ivi utilizzato per produrre elettricitagrave
bull calore di ritorno allrsquoimpianto di cogenerazione che produce acqua calda
14
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
15
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
16
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
18
Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
24
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
tot
= 1
e
tot
= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
tot
= 1
e
tot
= 075
PES=0C = 075
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
LT=033
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
e
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico100
del totale disponibile
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
e
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
prog
ee
coge
t
cogc
tt CE
EE
E
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
e
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
prog
et C
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
e
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
e
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
default
et C
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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3 1
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5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
Stirling a doppia azione a bassa differneza di temperatura (lato caldo 300degC ndash lato freddo 50degC) Max Rated Power 33 kWel - 15kWth
Efficienza (da Fluido a Albero) 23
Pressione di carica 135 bar
4 cylinder in cross configuration for a totally balanced mechanical actuation
micro-heat exchangers (heater and cooler) realized through SLM ndash selective laser melting process
Automatic mass equalization among four different working spaces
Double Acting High Energy Density Stirling
Compression volume
Cooler
Cylinder and Piston
Expansion volume
Heater
Generator
Total weight 250 kg
20
Stirling engine 1 kWel 3 kWth
Water boiler Pre ndash heating on
Stirling water jacket
heating and hot sanitary
water provision to the building
Pellet Boiler water jacket
electrical energy
Pellet burner and
combustion chamber
650 ndash 800 degC
Exhaust 80 degC
40 ndash 45 degC
55degC
70 - 75degC
Pellet Boiler 18 kWth
La micro Cogenerazione m-CHP pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
21
La micro Cogenerazione Stirling engine and pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
Progetto di integrazione La ldquoCASA FUTURArdquo
22
POWER BOXThermal storage +
cogeneration pellet boiler
SOLAR MODULES
Weather Station
Indoor Monitoring
HOME as a PERSONAL TRAINER
DYNAMIC WINDOW
EDIFICIO MODULARE AD ELEVATA EFFICIENZA ENERGETICA (lt 30 kWhm2anno) SUPPORTATO DA ICT (LA CASA COME PERSONAL TRAINER) ELEVATO STANDARD RESIDENZIALE E SOCIALE FINESTRE ELETTRO-CROMICHE
SISTEMA SOSTENIBILE INTEGRATO BASATO SU RISORSE RINNOVABILI IN GRADO DI FORNIRE ENERGIA ELETTRICA TERMICA PER RISCALDAMENTO E RAFFRESCAMENTO CONTROLLO DI ILLUMINAZIONE NATURALE e SISTEMI di ACCUMULO Luigi Crema cremafbkeu
Luigi Crema Senior Researcher at REET
Renewable Energies amp Environmental Technologies
cremafbkeu
Luigi Dott Crema Researcher at REET Renewable Energies and Environmental Technologies Fondazione Bruno Kessler Scientific and Technological Research Via alla Cascata 56C I-38050 Povo (Trento)-Italy Contact me at
+39-0461-314922 +39-335-6104991
Fax me at +39-0461-314930
Write me at cremafbkeu
Visit us at Visit me at
httpwwwfbkeu
httpreetfbkeucrema
THANK YOU FOR ATTENTION
Normative ed opportunitagrave di utilizzo della mini‐cogenerazione
Polygen ‐ Cogenerazione diffusa e trigenerazione le novitagrave del quadro normativo
e di incentivazione
Prof ing Michele Bianchi
UNIVERSITAgrave di BOLOGNADipartimento Ingegneria Industriale‐ DIN
Sistemi e Macchine per lrsquoEnergia e lrsquoAmbiente
21 settembre 2012
2
La cogenerazioneintroduzione e concetti di base
3
energia elettrica
combustibile
SISTEMA COGENERATIVO
energia termica
calore di scarto
per usi civiliterziari (riscaldamento condizionamento acqua sanitaria)
per usi industriali(sia calore che freddo per il processo produttivo)
autoconsumo ATMTBT
immissione in rete ATMTBT
La cogenerazioneproduzione combinata in un unico processodi energia elettricameccanica e calore
energia meccanica
4
ldquoImpianto di piccolamicro generazione un impianto per la produzione di energia elettrica anche in assetto cogenerativo con capacitagrave di generazione non superiore a 1 MW o a 50 kWrdquo (DLgs ndeg20 del 822007)
ldquoGenerazione distribuita insieme degli impianti di generazione di potenza nominale inferiore ai 10 MVArdquo (Delibera AEEG 32807)
Definizioni di generazione distribuitae di piccola e micro generazione
5
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
c
ee E
E
c
tt E
E
tec
tetot E
EE
rendimento elettrico
rendimento termico
rendimento totale o coefficiente di utilizzodel combustibile
Prestazioni di un cogeneratore
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Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
Ecse
Et
CENTRALEELETTRICA
Ee
Ecst
CALDAIA
COGENERAZIONE PRODUZIONE SEPARATA
ts
t
es
e
ts
t
es
e
c
cs
ccsEE
EE
EEPESIRE
111
Ecs=Ecse+Ecst
es ts
Confronto con la produzione separata
7
Quadro normativo nazionale per la Cogenerazione ad Alto Rendimento
(CAR)
8
Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR)
AEEG4202
7 mar 2007
decreti MSE 482011e 592011
DecretoBersani
1 aprile 99 2002 2004
20048CE DLgs 2007
1 gen 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio dopo il 1 gennaio 2011 sono considerate CAR se rispondono ai requisiti del decreto 4 agosto 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 7 marzo 2007 e il 31 dicembre 2010 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se CAR oppure se riconosciute cogenerative secondo la delibera AEEG 4202 e successive modifiche ed integrazioni
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 1 aprile 1999 e il 7 marzo 2007 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se riconosciute cogenerative ai sensi delle norme applicabili alla data di entrata in esercizio
9
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 1589 Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti di produzione combinata di energia elettrica e calore e quelli che utilizzano calore di risulta fumi di scarico ed altre forme di energia recuperabile in processi o impianti
Provvedimento CIP 3490Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti il cui utilizzo del combustibile calcolato come rapporto tra la potenza utile (somma della potenza elettrica ai morsetti del generatore e la potenza termica nominale utile dellrsquoimpianto) e la potenza nominale termica immessa nellrsquoimpianto attraverso combustibile fossilerisulti superiore a 053 Tale definizione si applica anche agli impianti a ciclo combinato gas vapore noncheacute agli impianti utilizzanti scarti di lavorazione eo rifiuti eo biomasse
IUC Pe Qt
F 0 53
10
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 692fissa la condizione tecnica di assimilabilitagrave stabilendo che un impianto egrave assimilato agli impianti che utilizzano fonti di energia rinnovabili quando lrsquoindice energetico Ien verifica la condizione
510EE
51015101
E90E
EE
Ienc
e
c
t
c
e
IRE 0es 0 51ts 0 90
ovvero
11
limIREIRE limPESPES
limLTLT onecogenerazida
elettricaenergia
hellip e risparmiare combustibile
soddisfare una richiesta di calore utile hellip
Condizioni energetiche per la CAR
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
12
minte
t LTEE
ELT
lt 10 MWe
Tra i 10 e i 25 MWe
gt 25 MWe
impianti a gas gpl e gasolio 033 022 015
Tutti gli altri 015
Limiti sul LTmin
(aggiornati dalla delibera 19605 AEEG)
Soddisfacimento di una richiestadi calore utile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
Solo parte dellrsquoenergia elettrica prodotta viene riconosciuta come ELETTRICITArsquoDA COGENERAZIONE
ldquolrsquoelettricitagrave generata in un processo abbinato alla produzione di calore utilerdquo
13
Calore utile(secondo DM 4811)
Esempi di calore utilebull calore utilizzato in processi industrialibull calore utilizzato per riscaldamento o raffrescamento di ambientibull gas di scarico utilizzati direttamente per essiccare
Esempi di calore NON utilebull calore disperso da camini o dissipato in condensatori o altri
dispositivi di smaltimentobull calore utilizzato per il funzionamento dellrsquoimpianto di cogenerazione
bull calore esportato verso altri siti e ivi utilizzato per produrre elettricitagrave
bull calore di ritorno allrsquoimpianto di cogenerazione che produce acqua calda
14
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
15
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
0
2
4
6
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12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
16
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
18
Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
24
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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t
tot
= 1
e
tot
= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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tot
= 075
PES=0C = 075
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
LT=033
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Recupero Termico100
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
prog
ee
coge
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cogc
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EE
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
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Recupero Termico50
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
9
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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3 1
5
6
1
2
4
5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
20
Stirling engine 1 kWel 3 kWth
Water boiler Pre ndash heating on
Stirling water jacket
heating and hot sanitary
water provision to the building
Pellet Boiler water jacket
electrical energy
Pellet burner and
combustion chamber
650 ndash 800 degC
Exhaust 80 degC
40 ndash 45 degC
55degC
70 - 75degC
Pellet Boiler 18 kWth
La micro Cogenerazione m-CHP pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
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La micro Cogenerazione Stirling engine and pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
Progetto di integrazione La ldquoCASA FUTURArdquo
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POWER BOXThermal storage +
cogeneration pellet boiler
SOLAR MODULES
Weather Station
Indoor Monitoring
HOME as a PERSONAL TRAINER
DYNAMIC WINDOW
EDIFICIO MODULARE AD ELEVATA EFFICIENZA ENERGETICA (lt 30 kWhm2anno) SUPPORTATO DA ICT (LA CASA COME PERSONAL TRAINER) ELEVATO STANDARD RESIDENZIALE E SOCIALE FINESTRE ELETTRO-CROMICHE
SISTEMA SOSTENIBILE INTEGRATO BASATO SU RISORSE RINNOVABILI IN GRADO DI FORNIRE ENERGIA ELETTRICA TERMICA PER RISCALDAMENTO E RAFFRESCAMENTO CONTROLLO DI ILLUMINAZIONE NATURALE e SISTEMI di ACCUMULO Luigi Crema cremafbkeu
Luigi Crema Senior Researcher at REET
Renewable Energies amp Environmental Technologies
cremafbkeu
Luigi Dott Crema Researcher at REET Renewable Energies and Environmental Technologies Fondazione Bruno Kessler Scientific and Technological Research Via alla Cascata 56C I-38050 Povo (Trento)-Italy Contact me at
+39-0461-314922 +39-335-6104991
Fax me at +39-0461-314930
Write me at cremafbkeu
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httpwwwfbkeu
httpreetfbkeucrema
THANK YOU FOR ATTENTION
Normative ed opportunitagrave di utilizzo della mini‐cogenerazione
Polygen ‐ Cogenerazione diffusa e trigenerazione le novitagrave del quadro normativo
e di incentivazione
Prof ing Michele Bianchi
UNIVERSITAgrave di BOLOGNADipartimento Ingegneria Industriale‐ DIN
Sistemi e Macchine per lrsquoEnergia e lrsquoAmbiente
21 settembre 2012
2
La cogenerazioneintroduzione e concetti di base
3
energia elettrica
combustibile
SISTEMA COGENERATIVO
energia termica
calore di scarto
per usi civiliterziari (riscaldamento condizionamento acqua sanitaria)
per usi industriali(sia calore che freddo per il processo produttivo)
autoconsumo ATMTBT
immissione in rete ATMTBT
La cogenerazioneproduzione combinata in un unico processodi energia elettricameccanica e calore
energia meccanica
4
ldquoImpianto di piccolamicro generazione un impianto per la produzione di energia elettrica anche in assetto cogenerativo con capacitagrave di generazione non superiore a 1 MW o a 50 kWrdquo (DLgs ndeg20 del 822007)
ldquoGenerazione distribuita insieme degli impianti di generazione di potenza nominale inferiore ai 10 MVArdquo (Delibera AEEG 32807)
Definizioni di generazione distribuitae di piccola e micro generazione
5
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
c
ee E
E
c
tt E
E
tec
tetot E
EE
rendimento elettrico
rendimento termico
rendimento totale o coefficiente di utilizzodel combustibile
Prestazioni di un cogeneratore
6
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
Ecse
Et
CENTRALEELETTRICA
Ee
Ecst
CALDAIA
COGENERAZIONE PRODUZIONE SEPARATA
ts
t
es
e
ts
t
es
e
c
cs
ccsEE
EE
EEPESIRE
111
Ecs=Ecse+Ecst
es ts
Confronto con la produzione separata
7
Quadro normativo nazionale per la Cogenerazione ad Alto Rendimento
(CAR)
8
Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR)
AEEG4202
7 mar 2007
decreti MSE 482011e 592011
DecretoBersani
1 aprile 99 2002 2004
20048CE DLgs 2007
1 gen 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio dopo il 1 gennaio 2011 sono considerate CAR se rispondono ai requisiti del decreto 4 agosto 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 7 marzo 2007 e il 31 dicembre 2010 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se CAR oppure se riconosciute cogenerative secondo la delibera AEEG 4202 e successive modifiche ed integrazioni
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 1 aprile 1999 e il 7 marzo 2007 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se riconosciute cogenerative ai sensi delle norme applicabili alla data di entrata in esercizio
9
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 1589 Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti di produzione combinata di energia elettrica e calore e quelli che utilizzano calore di risulta fumi di scarico ed altre forme di energia recuperabile in processi o impianti
Provvedimento CIP 3490Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti il cui utilizzo del combustibile calcolato come rapporto tra la potenza utile (somma della potenza elettrica ai morsetti del generatore e la potenza termica nominale utile dellrsquoimpianto) e la potenza nominale termica immessa nellrsquoimpianto attraverso combustibile fossilerisulti superiore a 053 Tale definizione si applica anche agli impianti a ciclo combinato gas vapore noncheacute agli impianti utilizzanti scarti di lavorazione eo rifiuti eo biomasse
IUC Pe Qt
F 0 53
10
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 692fissa la condizione tecnica di assimilabilitagrave stabilendo che un impianto egrave assimilato agli impianti che utilizzano fonti di energia rinnovabili quando lrsquoindice energetico Ien verifica la condizione
510EE
51015101
E90E
EE
Ienc
e
c
t
c
e
IRE 0es 0 51ts 0 90
ovvero
11
limIREIRE limPESPES
limLTLT onecogenerazida
elettricaenergia
hellip e risparmiare combustibile
soddisfare una richiesta di calore utile hellip
Condizioni energetiche per la CAR
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
12
minte
t LTEE
ELT
lt 10 MWe
Tra i 10 e i 25 MWe
gt 25 MWe
impianti a gas gpl e gasolio 033 022 015
Tutti gli altri 015
Limiti sul LTmin
(aggiornati dalla delibera 19605 AEEG)
Soddisfacimento di una richiestadi calore utile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
Solo parte dellrsquoenergia elettrica prodotta viene riconosciuta come ELETTRICITArsquoDA COGENERAZIONE
ldquolrsquoelettricitagrave generata in un processo abbinato alla produzione di calore utilerdquo
13
Calore utile(secondo DM 4811)
Esempi di calore utilebull calore utilizzato in processi industrialibull calore utilizzato per riscaldamento o raffrescamento di ambientibull gas di scarico utilizzati direttamente per essiccare
Esempi di calore NON utilebull calore disperso da camini o dissipato in condensatori o altri
dispositivi di smaltimentobull calore utilizzato per il funzionamento dellrsquoimpianto di cogenerazione
bull calore esportato verso altri siti e ivi utilizzato per produrre elettricitagrave
bull calore di ritorno allrsquoimpianto di cogenerazione che produce acqua calda
14
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
15
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
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Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
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Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
24
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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tot
= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
LT=033
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
1
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3
4
5
6
7
8
Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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4
3 1
5
6
1
2
4
5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
35
30
20
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
27
Klim
aene
rgy
201
2
Bra
v
iess
man
n w
erke
VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
30
Klim
aene
rgy
201
2
Bra
v
iess
man
n w
erke
hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
21
La micro Cogenerazione Stirling engine and pellet boiler
Luigi Crema cremafbkeu
Progetto di integrazione La ldquoCASA FUTURArdquo
22
POWER BOXThermal storage +
cogeneration pellet boiler
SOLAR MODULES
Weather Station
Indoor Monitoring
HOME as a PERSONAL TRAINER
DYNAMIC WINDOW
EDIFICIO MODULARE AD ELEVATA EFFICIENZA ENERGETICA (lt 30 kWhm2anno) SUPPORTATO DA ICT (LA CASA COME PERSONAL TRAINER) ELEVATO STANDARD RESIDENZIALE E SOCIALE FINESTRE ELETTRO-CROMICHE
SISTEMA SOSTENIBILE INTEGRATO BASATO SU RISORSE RINNOVABILI IN GRADO DI FORNIRE ENERGIA ELETTRICA TERMICA PER RISCALDAMENTO E RAFFRESCAMENTO CONTROLLO DI ILLUMINAZIONE NATURALE e SISTEMI di ACCUMULO Luigi Crema cremafbkeu
Luigi Crema Senior Researcher at REET
Renewable Energies amp Environmental Technologies
cremafbkeu
Luigi Dott Crema Researcher at REET Renewable Energies and Environmental Technologies Fondazione Bruno Kessler Scientific and Technological Research Via alla Cascata 56C I-38050 Povo (Trento)-Italy Contact me at
+39-0461-314922 +39-335-6104991
Fax me at +39-0461-314930
Write me at cremafbkeu
Visit us at Visit me at
httpwwwfbkeu
httpreetfbkeucrema
THANK YOU FOR ATTENTION
Normative ed opportunitagrave di utilizzo della mini‐cogenerazione
Polygen ‐ Cogenerazione diffusa e trigenerazione le novitagrave del quadro normativo
e di incentivazione
Prof ing Michele Bianchi
UNIVERSITAgrave di BOLOGNADipartimento Ingegneria Industriale‐ DIN
Sistemi e Macchine per lrsquoEnergia e lrsquoAmbiente
21 settembre 2012
2
La cogenerazioneintroduzione e concetti di base
3
energia elettrica
combustibile
SISTEMA COGENERATIVO
energia termica
calore di scarto
per usi civiliterziari (riscaldamento condizionamento acqua sanitaria)
per usi industriali(sia calore che freddo per il processo produttivo)
autoconsumo ATMTBT
immissione in rete ATMTBT
La cogenerazioneproduzione combinata in un unico processodi energia elettricameccanica e calore
energia meccanica
4
ldquoImpianto di piccolamicro generazione un impianto per la produzione di energia elettrica anche in assetto cogenerativo con capacitagrave di generazione non superiore a 1 MW o a 50 kWrdquo (DLgs ndeg20 del 822007)
ldquoGenerazione distribuita insieme degli impianti di generazione di potenza nominale inferiore ai 10 MVArdquo (Delibera AEEG 32807)
Definizioni di generazione distribuitae di piccola e micro generazione
5
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
c
ee E
E
c
tt E
E
tec
tetot E
EE
rendimento elettrico
rendimento termico
rendimento totale o coefficiente di utilizzodel combustibile
Prestazioni di un cogeneratore
6
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
Ecse
Et
CENTRALEELETTRICA
Ee
Ecst
CALDAIA
COGENERAZIONE PRODUZIONE SEPARATA
ts
t
es
e
ts
t
es
e
c
cs
ccsEE
EE
EEPESIRE
111
Ecs=Ecse+Ecst
es ts
Confronto con la produzione separata
7
Quadro normativo nazionale per la Cogenerazione ad Alto Rendimento
(CAR)
8
Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR)
AEEG4202
7 mar 2007
decreti MSE 482011e 592011
DecretoBersani
1 aprile 99 2002 2004
20048CE DLgs 2007
1 gen 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio dopo il 1 gennaio 2011 sono considerate CAR se rispondono ai requisiti del decreto 4 agosto 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 7 marzo 2007 e il 31 dicembre 2010 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se CAR oppure se riconosciute cogenerative secondo la delibera AEEG 4202 e successive modifiche ed integrazioni
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 1 aprile 1999 e il 7 marzo 2007 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se riconosciute cogenerative ai sensi delle norme applicabili alla data di entrata in esercizio
9
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 1589 Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti di produzione combinata di energia elettrica e calore e quelli che utilizzano calore di risulta fumi di scarico ed altre forme di energia recuperabile in processi o impianti
Provvedimento CIP 3490Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti il cui utilizzo del combustibile calcolato come rapporto tra la potenza utile (somma della potenza elettrica ai morsetti del generatore e la potenza termica nominale utile dellrsquoimpianto) e la potenza nominale termica immessa nellrsquoimpianto attraverso combustibile fossilerisulti superiore a 053 Tale definizione si applica anche agli impianti a ciclo combinato gas vapore noncheacute agli impianti utilizzanti scarti di lavorazione eo rifiuti eo biomasse
IUC Pe Qt
F 0 53
10
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 692fissa la condizione tecnica di assimilabilitagrave stabilendo che un impianto egrave assimilato agli impianti che utilizzano fonti di energia rinnovabili quando lrsquoindice energetico Ien verifica la condizione
510EE
51015101
E90E
EE
Ienc
e
c
t
c
e
IRE 0es 0 51ts 0 90
ovvero
11
limIREIRE limPESPES
limLTLT onecogenerazida
elettricaenergia
hellip e risparmiare combustibile
soddisfare una richiesta di calore utile hellip
Condizioni energetiche per la CAR
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
12
minte
t LTEE
ELT
lt 10 MWe
Tra i 10 e i 25 MWe
gt 25 MWe
impianti a gas gpl e gasolio 033 022 015
Tutti gli altri 015
Limiti sul LTmin
(aggiornati dalla delibera 19605 AEEG)
Soddisfacimento di una richiestadi calore utile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
Solo parte dellrsquoenergia elettrica prodotta viene riconosciuta come ELETTRICITArsquoDA COGENERAZIONE
ldquolrsquoelettricitagrave generata in un processo abbinato alla produzione di calore utilerdquo
13
Calore utile(secondo DM 4811)
Esempi di calore utilebull calore utilizzato in processi industrialibull calore utilizzato per riscaldamento o raffrescamento di ambientibull gas di scarico utilizzati direttamente per essiccare
Esempi di calore NON utilebull calore disperso da camini o dissipato in condensatori o altri
dispositivi di smaltimentobull calore utilizzato per il funzionamento dellrsquoimpianto di cogenerazione
bull calore esportato verso altri siti e ivi utilizzato per produrre elettricitagrave
bull calore di ritorno allrsquoimpianto di cogenerazione che produce acqua calda
14
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
15
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
16
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
18
Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
24
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
tot
= 1
e
tot
= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
tot
= 1
e
tot
= 075
PES=0C = 075
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
LT=033
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
e
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico100
del totale disponibile
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
e
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
prog
ee
coge
t
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Grazie per lrsquoattenzione
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051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
Progetto di integrazione La ldquoCASA FUTURArdquo
22
POWER BOXThermal storage +
cogeneration pellet boiler
SOLAR MODULES
Weather Station
Indoor Monitoring
HOME as a PERSONAL TRAINER
DYNAMIC WINDOW
EDIFICIO MODULARE AD ELEVATA EFFICIENZA ENERGETICA (lt 30 kWhm2anno) SUPPORTATO DA ICT (LA CASA COME PERSONAL TRAINER) ELEVATO STANDARD RESIDENZIALE E SOCIALE FINESTRE ELETTRO-CROMICHE
SISTEMA SOSTENIBILE INTEGRATO BASATO SU RISORSE RINNOVABILI IN GRADO DI FORNIRE ENERGIA ELETTRICA TERMICA PER RISCALDAMENTO E RAFFRESCAMENTO CONTROLLO DI ILLUMINAZIONE NATURALE e SISTEMI di ACCUMULO Luigi Crema cremafbkeu
Luigi Crema Senior Researcher at REET
Renewable Energies amp Environmental Technologies
cremafbkeu
Luigi Dott Crema Researcher at REET Renewable Energies and Environmental Technologies Fondazione Bruno Kessler Scientific and Technological Research Via alla Cascata 56C I-38050 Povo (Trento)-Italy Contact me at
+39-0461-314922 +39-335-6104991
Fax me at +39-0461-314930
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httpreetfbkeucrema
THANK YOU FOR ATTENTION
Normative ed opportunitagrave di utilizzo della mini‐cogenerazione
Polygen ‐ Cogenerazione diffusa e trigenerazione le novitagrave del quadro normativo
e di incentivazione
Prof ing Michele Bianchi
UNIVERSITAgrave di BOLOGNADipartimento Ingegneria Industriale‐ DIN
Sistemi e Macchine per lrsquoEnergia e lrsquoAmbiente
21 settembre 2012
2
La cogenerazioneintroduzione e concetti di base
3
energia elettrica
combustibile
SISTEMA COGENERATIVO
energia termica
calore di scarto
per usi civiliterziari (riscaldamento condizionamento acqua sanitaria)
per usi industriali(sia calore che freddo per il processo produttivo)
autoconsumo ATMTBT
immissione in rete ATMTBT
La cogenerazioneproduzione combinata in un unico processodi energia elettricameccanica e calore
energia meccanica
4
ldquoImpianto di piccolamicro generazione un impianto per la produzione di energia elettrica anche in assetto cogenerativo con capacitagrave di generazione non superiore a 1 MW o a 50 kWrdquo (DLgs ndeg20 del 822007)
ldquoGenerazione distribuita insieme degli impianti di generazione di potenza nominale inferiore ai 10 MVArdquo (Delibera AEEG 32807)
Definizioni di generazione distribuitae di piccola e micro generazione
5
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
c
ee E
E
c
tt E
E
tec
tetot E
EE
rendimento elettrico
rendimento termico
rendimento totale o coefficiente di utilizzodel combustibile
Prestazioni di un cogeneratore
6
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
Ecse
Et
CENTRALEELETTRICA
Ee
Ecst
CALDAIA
COGENERAZIONE PRODUZIONE SEPARATA
ts
t
es
e
ts
t
es
e
c
cs
ccsEE
EE
EEPESIRE
111
Ecs=Ecse+Ecst
es ts
Confronto con la produzione separata
7
Quadro normativo nazionale per la Cogenerazione ad Alto Rendimento
(CAR)
8
Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR)
AEEG4202
7 mar 2007
decreti MSE 482011e 592011
DecretoBersani
1 aprile 99 2002 2004
20048CE DLgs 2007
1 gen 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio dopo il 1 gennaio 2011 sono considerate CAR se rispondono ai requisiti del decreto 4 agosto 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 7 marzo 2007 e il 31 dicembre 2010 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se CAR oppure se riconosciute cogenerative secondo la delibera AEEG 4202 e successive modifiche ed integrazioni
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 1 aprile 1999 e il 7 marzo 2007 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se riconosciute cogenerative ai sensi delle norme applicabili alla data di entrata in esercizio
9
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 1589 Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti di produzione combinata di energia elettrica e calore e quelli che utilizzano calore di risulta fumi di scarico ed altre forme di energia recuperabile in processi o impianti
Provvedimento CIP 3490Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti il cui utilizzo del combustibile calcolato come rapporto tra la potenza utile (somma della potenza elettrica ai morsetti del generatore e la potenza termica nominale utile dellrsquoimpianto) e la potenza nominale termica immessa nellrsquoimpianto attraverso combustibile fossilerisulti superiore a 053 Tale definizione si applica anche agli impianti a ciclo combinato gas vapore noncheacute agli impianti utilizzanti scarti di lavorazione eo rifiuti eo biomasse
IUC Pe Qt
F 0 53
10
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 692fissa la condizione tecnica di assimilabilitagrave stabilendo che un impianto egrave assimilato agli impianti che utilizzano fonti di energia rinnovabili quando lrsquoindice energetico Ien verifica la condizione
510EE
51015101
E90E
EE
Ienc
e
c
t
c
e
IRE 0es 0 51ts 0 90
ovvero
11
limIREIRE limPESPES
limLTLT onecogenerazida
elettricaenergia
hellip e risparmiare combustibile
soddisfare una richiesta di calore utile hellip
Condizioni energetiche per la CAR
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
12
minte
t LTEE
ELT
lt 10 MWe
Tra i 10 e i 25 MWe
gt 25 MWe
impianti a gas gpl e gasolio 033 022 015
Tutti gli altri 015
Limiti sul LTmin
(aggiornati dalla delibera 19605 AEEG)
Soddisfacimento di una richiestadi calore utile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
Solo parte dellrsquoenergia elettrica prodotta viene riconosciuta come ELETTRICITArsquoDA COGENERAZIONE
ldquolrsquoelettricitagrave generata in un processo abbinato alla produzione di calore utilerdquo
13
Calore utile(secondo DM 4811)
Esempi di calore utilebull calore utilizzato in processi industrialibull calore utilizzato per riscaldamento o raffrescamento di ambientibull gas di scarico utilizzati direttamente per essiccare
Esempi di calore NON utilebull calore disperso da camini o dissipato in condensatori o altri
dispositivi di smaltimentobull calore utilizzato per il funzionamento dellrsquoimpianto di cogenerazione
bull calore esportato verso altri siti e ivi utilizzato per produrre elettricitagrave
bull calore di ritorno allrsquoimpianto di cogenerazione che produce acqua calda
14
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
15
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
16
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
18
Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
24
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
tot
= 1
e
tot
= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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t
tot
= 1
e
tot
= 075
PES=0C = 075
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
LT=033
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Recupero Termico100
del totale disponibile
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
prog
ee
coge
t
cogc
tt CE
EE
E
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
prog
et C
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
default
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Recupero Termico50
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Recupero Termico50
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Recupero Termico50
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Recupero Termico50
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
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47
Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
1
Klim
aene
rgy
201
2
Bra
v
iess
man
n w
erke
Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
2
Klim
aene
rgy
201
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Bra
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iess
man
n w
erke
Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
3
Klim
aene
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Bra
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erke
Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
4
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
5
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Klim
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
7
Klim
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
8
Klim
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rgy
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n w
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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3 1
5
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1
2
4
5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
Luigi Crema Senior Researcher at REET
Renewable Energies amp Environmental Technologies
cremafbkeu
Luigi Dott Crema Researcher at REET Renewable Energies and Environmental Technologies Fondazione Bruno Kessler Scientific and Technological Research Via alla Cascata 56C I-38050 Povo (Trento)-Italy Contact me at
+39-0461-314922 +39-335-6104991
Fax me at +39-0461-314930
Write me at cremafbkeu
Visit us at Visit me at
httpwwwfbkeu
httpreetfbkeucrema
THANK YOU FOR ATTENTION
Normative ed opportunitagrave di utilizzo della mini‐cogenerazione
Polygen ‐ Cogenerazione diffusa e trigenerazione le novitagrave del quadro normativo
e di incentivazione
Prof ing Michele Bianchi
UNIVERSITAgrave di BOLOGNADipartimento Ingegneria Industriale‐ DIN
Sistemi e Macchine per lrsquoEnergia e lrsquoAmbiente
21 settembre 2012
2
La cogenerazioneintroduzione e concetti di base
3
energia elettrica
combustibile
SISTEMA COGENERATIVO
energia termica
calore di scarto
per usi civiliterziari (riscaldamento condizionamento acqua sanitaria)
per usi industriali(sia calore che freddo per il processo produttivo)
autoconsumo ATMTBT
immissione in rete ATMTBT
La cogenerazioneproduzione combinata in un unico processodi energia elettricameccanica e calore
energia meccanica
4
ldquoImpianto di piccolamicro generazione un impianto per la produzione di energia elettrica anche in assetto cogenerativo con capacitagrave di generazione non superiore a 1 MW o a 50 kWrdquo (DLgs ndeg20 del 822007)
ldquoGenerazione distribuita insieme degli impianti di generazione di potenza nominale inferiore ai 10 MVArdquo (Delibera AEEG 32807)
Definizioni di generazione distribuitae di piccola e micro generazione
5
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
c
ee E
E
c
tt E
E
tec
tetot E
EE
rendimento elettrico
rendimento termico
rendimento totale o coefficiente di utilizzodel combustibile
Prestazioni di un cogeneratore
6
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
Ecse
Et
CENTRALEELETTRICA
Ee
Ecst
CALDAIA
COGENERAZIONE PRODUZIONE SEPARATA
ts
t
es
e
ts
t
es
e
c
cs
ccsEE
EE
EEPESIRE
111
Ecs=Ecse+Ecst
es ts
Confronto con la produzione separata
7
Quadro normativo nazionale per la Cogenerazione ad Alto Rendimento
(CAR)
8
Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR)
AEEG4202
7 mar 2007
decreti MSE 482011e 592011
DecretoBersani
1 aprile 99 2002 2004
20048CE DLgs 2007
1 gen 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio dopo il 1 gennaio 2011 sono considerate CAR se rispondono ai requisiti del decreto 4 agosto 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 7 marzo 2007 e il 31 dicembre 2010 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se CAR oppure se riconosciute cogenerative secondo la delibera AEEG 4202 e successive modifiche ed integrazioni
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 1 aprile 1999 e il 7 marzo 2007 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se riconosciute cogenerative ai sensi delle norme applicabili alla data di entrata in esercizio
9
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 1589 Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti di produzione combinata di energia elettrica e calore e quelli che utilizzano calore di risulta fumi di scarico ed altre forme di energia recuperabile in processi o impianti
Provvedimento CIP 3490Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti il cui utilizzo del combustibile calcolato come rapporto tra la potenza utile (somma della potenza elettrica ai morsetti del generatore e la potenza termica nominale utile dellrsquoimpianto) e la potenza nominale termica immessa nellrsquoimpianto attraverso combustibile fossilerisulti superiore a 053 Tale definizione si applica anche agli impianti a ciclo combinato gas vapore noncheacute agli impianti utilizzanti scarti di lavorazione eo rifiuti eo biomasse
IUC Pe Qt
F 0 53
10
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 692fissa la condizione tecnica di assimilabilitagrave stabilendo che un impianto egrave assimilato agli impianti che utilizzano fonti di energia rinnovabili quando lrsquoindice energetico Ien verifica la condizione
510EE
51015101
E90E
EE
Ienc
e
c
t
c
e
IRE 0es 0 51ts 0 90
ovvero
11
limIREIRE limPESPES
limLTLT onecogenerazida
elettricaenergia
hellip e risparmiare combustibile
soddisfare una richiesta di calore utile hellip
Condizioni energetiche per la CAR
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
12
minte
t LTEE
ELT
lt 10 MWe
Tra i 10 e i 25 MWe
gt 25 MWe
impianti a gas gpl e gasolio 033 022 015
Tutti gli altri 015
Limiti sul LTmin
(aggiornati dalla delibera 19605 AEEG)
Soddisfacimento di una richiestadi calore utile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
Solo parte dellrsquoenergia elettrica prodotta viene riconosciuta come ELETTRICITArsquoDA COGENERAZIONE
ldquolrsquoelettricitagrave generata in un processo abbinato alla produzione di calore utilerdquo
13
Calore utile(secondo DM 4811)
Esempi di calore utilebull calore utilizzato in processi industrialibull calore utilizzato per riscaldamento o raffrescamento di ambientibull gas di scarico utilizzati direttamente per essiccare
Esempi di calore NON utilebull calore disperso da camini o dissipato in condensatori o altri
dispositivi di smaltimentobull calore utilizzato per il funzionamento dellrsquoimpianto di cogenerazione
bull calore esportato verso altri siti e ivi utilizzato per produrre elettricitagrave
bull calore di ritorno allrsquoimpianto di cogenerazione che produce acqua calda
14
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
15
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
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Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
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Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
24
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Recupero Termico100
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Recupero termico pari al 75 del totale
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
1
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3
4
5
6
7
8
Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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3 1
5
6
1
2
4
5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
35
30
20
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
26
Klim
aene
rgy
201
2
Bra
v
iess
man
n w
erke
4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
27
Klim
aene
rgy
201
2
Bra
v
iess
man
n w
erke
VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
30
Klim
aene
rgy
201
2
Bra
v
iess
man
n w
erke
hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
Normative ed opportunitagrave di utilizzo della mini‐cogenerazione
Polygen ‐ Cogenerazione diffusa e trigenerazione le novitagrave del quadro normativo
e di incentivazione
Prof ing Michele Bianchi
UNIVERSITAgrave di BOLOGNADipartimento Ingegneria Industriale‐ DIN
Sistemi e Macchine per lrsquoEnergia e lrsquoAmbiente
21 settembre 2012
2
La cogenerazioneintroduzione e concetti di base
3
energia elettrica
combustibile
SISTEMA COGENERATIVO
energia termica
calore di scarto
per usi civiliterziari (riscaldamento condizionamento acqua sanitaria)
per usi industriali(sia calore che freddo per il processo produttivo)
autoconsumo ATMTBT
immissione in rete ATMTBT
La cogenerazioneproduzione combinata in un unico processodi energia elettricameccanica e calore
energia meccanica
4
ldquoImpianto di piccolamicro generazione un impianto per la produzione di energia elettrica anche in assetto cogenerativo con capacitagrave di generazione non superiore a 1 MW o a 50 kWrdquo (DLgs ndeg20 del 822007)
ldquoGenerazione distribuita insieme degli impianti di generazione di potenza nominale inferiore ai 10 MVArdquo (Delibera AEEG 32807)
Definizioni di generazione distribuitae di piccola e micro generazione
5
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
c
ee E
E
c
tt E
E
tec
tetot E
EE
rendimento elettrico
rendimento termico
rendimento totale o coefficiente di utilizzodel combustibile
Prestazioni di un cogeneratore
6
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
Ecse
Et
CENTRALEELETTRICA
Ee
Ecst
CALDAIA
COGENERAZIONE PRODUZIONE SEPARATA
ts
t
es
e
ts
t
es
e
c
cs
ccsEE
EE
EEPESIRE
111
Ecs=Ecse+Ecst
es ts
Confronto con la produzione separata
7
Quadro normativo nazionale per la Cogenerazione ad Alto Rendimento
(CAR)
8
Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR)
AEEG4202
7 mar 2007
decreti MSE 482011e 592011
DecretoBersani
1 aprile 99 2002 2004
20048CE DLgs 2007
1 gen 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio dopo il 1 gennaio 2011 sono considerate CAR se rispondono ai requisiti del decreto 4 agosto 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 7 marzo 2007 e il 31 dicembre 2010 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se CAR oppure se riconosciute cogenerative secondo la delibera AEEG 4202 e successive modifiche ed integrazioni
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 1 aprile 1999 e il 7 marzo 2007 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se riconosciute cogenerative ai sensi delle norme applicabili alla data di entrata in esercizio
9
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 1589 Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti di produzione combinata di energia elettrica e calore e quelli che utilizzano calore di risulta fumi di scarico ed altre forme di energia recuperabile in processi o impianti
Provvedimento CIP 3490Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti il cui utilizzo del combustibile calcolato come rapporto tra la potenza utile (somma della potenza elettrica ai morsetti del generatore e la potenza termica nominale utile dellrsquoimpianto) e la potenza nominale termica immessa nellrsquoimpianto attraverso combustibile fossilerisulti superiore a 053 Tale definizione si applica anche agli impianti a ciclo combinato gas vapore noncheacute agli impianti utilizzanti scarti di lavorazione eo rifiuti eo biomasse
IUC Pe Qt
F 0 53
10
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 692fissa la condizione tecnica di assimilabilitagrave stabilendo che un impianto egrave assimilato agli impianti che utilizzano fonti di energia rinnovabili quando lrsquoindice energetico Ien verifica la condizione
510EE
51015101
E90E
EE
Ienc
e
c
t
c
e
IRE 0es 0 51ts 0 90
ovvero
11
limIREIRE limPESPES
limLTLT onecogenerazida
elettricaenergia
hellip e risparmiare combustibile
soddisfare una richiesta di calore utile hellip
Condizioni energetiche per la CAR
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
12
minte
t LTEE
ELT
lt 10 MWe
Tra i 10 e i 25 MWe
gt 25 MWe
impianti a gas gpl e gasolio 033 022 015
Tutti gli altri 015
Limiti sul LTmin
(aggiornati dalla delibera 19605 AEEG)
Soddisfacimento di una richiestadi calore utile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
Solo parte dellrsquoenergia elettrica prodotta viene riconosciuta come ELETTRICITArsquoDA COGENERAZIONE
ldquolrsquoelettricitagrave generata in un processo abbinato alla produzione di calore utilerdquo
13
Calore utile(secondo DM 4811)
Esempi di calore utilebull calore utilizzato in processi industrialibull calore utilizzato per riscaldamento o raffrescamento di ambientibull gas di scarico utilizzati direttamente per essiccare
Esempi di calore NON utilebull calore disperso da camini o dissipato in condensatori o altri
dispositivi di smaltimentobull calore utilizzato per il funzionamento dellrsquoimpianto di cogenerazione
bull calore esportato verso altri siti e ivi utilizzato per produrre elettricitagrave
bull calore di ritorno allrsquoimpianto di cogenerazione che produce acqua calda
14
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
15
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
16
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
18
Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
24
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
tot
= 1
e
tot
= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
tot
= 1
e
tot
= 075
PES=0C = 075
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
LT=033
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
e
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico100
del totale disponibile
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
00
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04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
e
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
prog
ee
coge
t
cogc
tt CE
EE
E
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
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Grazie per lrsquoattenzione
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051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
2
La cogenerazioneintroduzione e concetti di base
3
energia elettrica
combustibile
SISTEMA COGENERATIVO
energia termica
calore di scarto
per usi civiliterziari (riscaldamento condizionamento acqua sanitaria)
per usi industriali(sia calore che freddo per il processo produttivo)
autoconsumo ATMTBT
immissione in rete ATMTBT
La cogenerazioneproduzione combinata in un unico processodi energia elettricameccanica e calore
energia meccanica
4
ldquoImpianto di piccolamicro generazione un impianto per la produzione di energia elettrica anche in assetto cogenerativo con capacitagrave di generazione non superiore a 1 MW o a 50 kWrdquo (DLgs ndeg20 del 822007)
ldquoGenerazione distribuita insieme degli impianti di generazione di potenza nominale inferiore ai 10 MVArdquo (Delibera AEEG 32807)
Definizioni di generazione distribuitae di piccola e micro generazione
5
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
c
ee E
E
c
tt E
E
tec
tetot E
EE
rendimento elettrico
rendimento termico
rendimento totale o coefficiente di utilizzodel combustibile
Prestazioni di un cogeneratore
6
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
Ecse
Et
CENTRALEELETTRICA
Ee
Ecst
CALDAIA
COGENERAZIONE PRODUZIONE SEPARATA
ts
t
es
e
ts
t
es
e
c
cs
ccsEE
EE
EEPESIRE
111
Ecs=Ecse+Ecst
es ts
Confronto con la produzione separata
7
Quadro normativo nazionale per la Cogenerazione ad Alto Rendimento
(CAR)
8
Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR)
AEEG4202
7 mar 2007
decreti MSE 482011e 592011
DecretoBersani
1 aprile 99 2002 2004
20048CE DLgs 2007
1 gen 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio dopo il 1 gennaio 2011 sono considerate CAR se rispondono ai requisiti del decreto 4 agosto 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 7 marzo 2007 e il 31 dicembre 2010 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se CAR oppure se riconosciute cogenerative secondo la delibera AEEG 4202 e successive modifiche ed integrazioni
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 1 aprile 1999 e il 7 marzo 2007 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se riconosciute cogenerative ai sensi delle norme applicabili alla data di entrata in esercizio
9
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 1589 Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti di produzione combinata di energia elettrica e calore e quelli che utilizzano calore di risulta fumi di scarico ed altre forme di energia recuperabile in processi o impianti
Provvedimento CIP 3490Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti il cui utilizzo del combustibile calcolato come rapporto tra la potenza utile (somma della potenza elettrica ai morsetti del generatore e la potenza termica nominale utile dellrsquoimpianto) e la potenza nominale termica immessa nellrsquoimpianto attraverso combustibile fossilerisulti superiore a 053 Tale definizione si applica anche agli impianti a ciclo combinato gas vapore noncheacute agli impianti utilizzanti scarti di lavorazione eo rifiuti eo biomasse
IUC Pe Qt
F 0 53
10
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 692fissa la condizione tecnica di assimilabilitagrave stabilendo che un impianto egrave assimilato agli impianti che utilizzano fonti di energia rinnovabili quando lrsquoindice energetico Ien verifica la condizione
510EE
51015101
E90E
EE
Ienc
e
c
t
c
e
IRE 0es 0 51ts 0 90
ovvero
11
limIREIRE limPESPES
limLTLT onecogenerazida
elettricaenergia
hellip e risparmiare combustibile
soddisfare una richiesta di calore utile hellip
Condizioni energetiche per la CAR
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
12
minte
t LTEE
ELT
lt 10 MWe
Tra i 10 e i 25 MWe
gt 25 MWe
impianti a gas gpl e gasolio 033 022 015
Tutti gli altri 015
Limiti sul LTmin
(aggiornati dalla delibera 19605 AEEG)
Soddisfacimento di una richiestadi calore utile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
Solo parte dellrsquoenergia elettrica prodotta viene riconosciuta come ELETTRICITArsquoDA COGENERAZIONE
ldquolrsquoelettricitagrave generata in un processo abbinato alla produzione di calore utilerdquo
13
Calore utile(secondo DM 4811)
Esempi di calore utilebull calore utilizzato in processi industrialibull calore utilizzato per riscaldamento o raffrescamento di ambientibull gas di scarico utilizzati direttamente per essiccare
Esempi di calore NON utilebull calore disperso da camini o dissipato in condensatori o altri
dispositivi di smaltimentobull calore utilizzato per il funzionamento dellrsquoimpianto di cogenerazione
bull calore esportato verso altri siti e ivi utilizzato per produrre elettricitagrave
bull calore di ritorno allrsquoimpianto di cogenerazione che produce acqua calda
14
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
15
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
16
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
18
Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
24
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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02
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00 01 02 03 04 05
t
tot
= 1
e
tot
= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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tot
= 075
PES=0C = 075
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
LT=033
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Recupero Termico100
del totale disponibile
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
prog
ee
coge
t
cogc
tt CE
EE
E
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
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Recupero termico pari al 50 del totale
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
9
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
11
Klim
aene
rgy
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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5
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
2
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3 1
5
6
1
2
4
5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
3
energia elettrica
combustibile
SISTEMA COGENERATIVO
energia termica
calore di scarto
per usi civiliterziari (riscaldamento condizionamento acqua sanitaria)
per usi industriali(sia calore che freddo per il processo produttivo)
autoconsumo ATMTBT
immissione in rete ATMTBT
La cogenerazioneproduzione combinata in un unico processodi energia elettricameccanica e calore
energia meccanica
4
ldquoImpianto di piccolamicro generazione un impianto per la produzione di energia elettrica anche in assetto cogenerativo con capacitagrave di generazione non superiore a 1 MW o a 50 kWrdquo (DLgs ndeg20 del 822007)
ldquoGenerazione distribuita insieme degli impianti di generazione di potenza nominale inferiore ai 10 MVArdquo (Delibera AEEG 32807)
Definizioni di generazione distribuitae di piccola e micro generazione
5
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
c
ee E
E
c
tt E
E
tec
tetot E
EE
rendimento elettrico
rendimento termico
rendimento totale o coefficiente di utilizzodel combustibile
Prestazioni di un cogeneratore
6
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
Ecse
Et
CENTRALEELETTRICA
Ee
Ecst
CALDAIA
COGENERAZIONE PRODUZIONE SEPARATA
ts
t
es
e
ts
t
es
e
c
cs
ccsEE
EE
EEPESIRE
111
Ecs=Ecse+Ecst
es ts
Confronto con la produzione separata
7
Quadro normativo nazionale per la Cogenerazione ad Alto Rendimento
(CAR)
8
Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR)
AEEG4202
7 mar 2007
decreti MSE 482011e 592011
DecretoBersani
1 aprile 99 2002 2004
20048CE DLgs 2007
1 gen 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio dopo il 1 gennaio 2011 sono considerate CAR se rispondono ai requisiti del decreto 4 agosto 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 7 marzo 2007 e il 31 dicembre 2010 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se CAR oppure se riconosciute cogenerative secondo la delibera AEEG 4202 e successive modifiche ed integrazioni
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 1 aprile 1999 e il 7 marzo 2007 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se riconosciute cogenerative ai sensi delle norme applicabili alla data di entrata in esercizio
9
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 1589 Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti di produzione combinata di energia elettrica e calore e quelli che utilizzano calore di risulta fumi di scarico ed altre forme di energia recuperabile in processi o impianti
Provvedimento CIP 3490Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti il cui utilizzo del combustibile calcolato come rapporto tra la potenza utile (somma della potenza elettrica ai morsetti del generatore e la potenza termica nominale utile dellrsquoimpianto) e la potenza nominale termica immessa nellrsquoimpianto attraverso combustibile fossilerisulti superiore a 053 Tale definizione si applica anche agli impianti a ciclo combinato gas vapore noncheacute agli impianti utilizzanti scarti di lavorazione eo rifiuti eo biomasse
IUC Pe Qt
F 0 53
10
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 692fissa la condizione tecnica di assimilabilitagrave stabilendo che un impianto egrave assimilato agli impianti che utilizzano fonti di energia rinnovabili quando lrsquoindice energetico Ien verifica la condizione
510EE
51015101
E90E
EE
Ienc
e
c
t
c
e
IRE 0es 0 51ts 0 90
ovvero
11
limIREIRE limPESPES
limLTLT onecogenerazida
elettricaenergia
hellip e risparmiare combustibile
soddisfare una richiesta di calore utile hellip
Condizioni energetiche per la CAR
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
12
minte
t LTEE
ELT
lt 10 MWe
Tra i 10 e i 25 MWe
gt 25 MWe
impianti a gas gpl e gasolio 033 022 015
Tutti gli altri 015
Limiti sul LTmin
(aggiornati dalla delibera 19605 AEEG)
Soddisfacimento di una richiestadi calore utile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
Solo parte dellrsquoenergia elettrica prodotta viene riconosciuta come ELETTRICITArsquoDA COGENERAZIONE
ldquolrsquoelettricitagrave generata in un processo abbinato alla produzione di calore utilerdquo
13
Calore utile(secondo DM 4811)
Esempi di calore utilebull calore utilizzato in processi industrialibull calore utilizzato per riscaldamento o raffrescamento di ambientibull gas di scarico utilizzati direttamente per essiccare
Esempi di calore NON utilebull calore disperso da camini o dissipato in condensatori o altri
dispositivi di smaltimentobull calore utilizzato per il funzionamento dellrsquoimpianto di cogenerazione
bull calore esportato verso altri siti e ivi utilizzato per produrre elettricitagrave
bull calore di ritorno allrsquoimpianto di cogenerazione che produce acqua calda
14
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
15
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
16
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
18
Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
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La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
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La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
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Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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IRE=01
LT=033
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Recupero termico pari al 75 del totale
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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3
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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1
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5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
4
ldquoImpianto di piccolamicro generazione un impianto per la produzione di energia elettrica anche in assetto cogenerativo con capacitagrave di generazione non superiore a 1 MW o a 50 kWrdquo (DLgs ndeg20 del 822007)
ldquoGenerazione distribuita insieme degli impianti di generazione di potenza nominale inferiore ai 10 MVArdquo (Delibera AEEG 32807)
Definizioni di generazione distribuitae di piccola e micro generazione
5
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
c
ee E
E
c
tt E
E
tec
tetot E
EE
rendimento elettrico
rendimento termico
rendimento totale o coefficiente di utilizzodel combustibile
Prestazioni di un cogeneratore
6
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
Ecse
Et
CENTRALEELETTRICA
Ee
Ecst
CALDAIA
COGENERAZIONE PRODUZIONE SEPARATA
ts
t
es
e
ts
t
es
e
c
cs
ccsEE
EE
EEPESIRE
111
Ecs=Ecse+Ecst
es ts
Confronto con la produzione separata
7
Quadro normativo nazionale per la Cogenerazione ad Alto Rendimento
(CAR)
8
Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR)
AEEG4202
7 mar 2007
decreti MSE 482011e 592011
DecretoBersani
1 aprile 99 2002 2004
20048CE DLgs 2007
1 gen 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio dopo il 1 gennaio 2011 sono considerate CAR se rispondono ai requisiti del decreto 4 agosto 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 7 marzo 2007 e il 31 dicembre 2010 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se CAR oppure se riconosciute cogenerative secondo la delibera AEEG 4202 e successive modifiche ed integrazioni
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 1 aprile 1999 e il 7 marzo 2007 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se riconosciute cogenerative ai sensi delle norme applicabili alla data di entrata in esercizio
9
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 1589 Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti di produzione combinata di energia elettrica e calore e quelli che utilizzano calore di risulta fumi di scarico ed altre forme di energia recuperabile in processi o impianti
Provvedimento CIP 3490Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti il cui utilizzo del combustibile calcolato come rapporto tra la potenza utile (somma della potenza elettrica ai morsetti del generatore e la potenza termica nominale utile dellrsquoimpianto) e la potenza nominale termica immessa nellrsquoimpianto attraverso combustibile fossilerisulti superiore a 053 Tale definizione si applica anche agli impianti a ciclo combinato gas vapore noncheacute agli impianti utilizzanti scarti di lavorazione eo rifiuti eo biomasse
IUC Pe Qt
F 0 53
10
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 692fissa la condizione tecnica di assimilabilitagrave stabilendo che un impianto egrave assimilato agli impianti che utilizzano fonti di energia rinnovabili quando lrsquoindice energetico Ien verifica la condizione
510EE
51015101
E90E
EE
Ienc
e
c
t
c
e
IRE 0es 0 51ts 0 90
ovvero
11
limIREIRE limPESPES
limLTLT onecogenerazida
elettricaenergia
hellip e risparmiare combustibile
soddisfare una richiesta di calore utile hellip
Condizioni energetiche per la CAR
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
12
minte
t LTEE
ELT
lt 10 MWe
Tra i 10 e i 25 MWe
gt 25 MWe
impianti a gas gpl e gasolio 033 022 015
Tutti gli altri 015
Limiti sul LTmin
(aggiornati dalla delibera 19605 AEEG)
Soddisfacimento di una richiestadi calore utile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
Solo parte dellrsquoenergia elettrica prodotta viene riconosciuta come ELETTRICITArsquoDA COGENERAZIONE
ldquolrsquoelettricitagrave generata in un processo abbinato alla produzione di calore utilerdquo
13
Calore utile(secondo DM 4811)
Esempi di calore utilebull calore utilizzato in processi industrialibull calore utilizzato per riscaldamento o raffrescamento di ambientibull gas di scarico utilizzati direttamente per essiccare
Esempi di calore NON utilebull calore disperso da camini o dissipato in condensatori o altri
dispositivi di smaltimentobull calore utilizzato per il funzionamento dellrsquoimpianto di cogenerazione
bull calore esportato verso altri siti e ivi utilizzato per produrre elettricitagrave
bull calore di ritorno allrsquoimpianto di cogenerazione che produce acqua calda
14
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
15
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
16
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
18
Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
24
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
tot
= 1
e
tot
= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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02
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00 01 02 03 04 05
t
tot
= 1
e
tot
= 075
PES=0C = 075
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
LT=033
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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02
04
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t
e
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico100
del totale disponibile
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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t
e
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
prog
ee
coge
t
cogc
tt CE
EE
E
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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02
04
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t
e
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
prog
et C
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
default
et C
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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t
e
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico50
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico50
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
prog
et C
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Recupero Termico50
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
00
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Recupero Termico50
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
default
et C
47
Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
1
Klim
aene
rgy
201
2
Bra
v
iess
man
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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3 1
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5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
5
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
c
ee E
E
c
tt E
E
tec
tetot E
EE
rendimento elettrico
rendimento termico
rendimento totale o coefficiente di utilizzodel combustibile
Prestazioni di un cogeneratore
6
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
Ecse
Et
CENTRALEELETTRICA
Ee
Ecst
CALDAIA
COGENERAZIONE PRODUZIONE SEPARATA
ts
t
es
e
ts
t
es
e
c
cs
ccsEE
EE
EEPESIRE
111
Ecs=Ecse+Ecst
es ts
Confronto con la produzione separata
7
Quadro normativo nazionale per la Cogenerazione ad Alto Rendimento
(CAR)
8
Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR)
AEEG4202
7 mar 2007
decreti MSE 482011e 592011
DecretoBersani
1 aprile 99 2002 2004
20048CE DLgs 2007
1 gen 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio dopo il 1 gennaio 2011 sono considerate CAR se rispondono ai requisiti del decreto 4 agosto 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 7 marzo 2007 e il 31 dicembre 2010 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se CAR oppure se riconosciute cogenerative secondo la delibera AEEG 4202 e successive modifiche ed integrazioni
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 1 aprile 1999 e il 7 marzo 2007 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se riconosciute cogenerative ai sensi delle norme applicabili alla data di entrata in esercizio
9
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 1589 Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti di produzione combinata di energia elettrica e calore e quelli che utilizzano calore di risulta fumi di scarico ed altre forme di energia recuperabile in processi o impianti
Provvedimento CIP 3490Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti il cui utilizzo del combustibile calcolato come rapporto tra la potenza utile (somma della potenza elettrica ai morsetti del generatore e la potenza termica nominale utile dellrsquoimpianto) e la potenza nominale termica immessa nellrsquoimpianto attraverso combustibile fossilerisulti superiore a 053 Tale definizione si applica anche agli impianti a ciclo combinato gas vapore noncheacute agli impianti utilizzanti scarti di lavorazione eo rifiuti eo biomasse
IUC Pe Qt
F 0 53
10
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 692fissa la condizione tecnica di assimilabilitagrave stabilendo che un impianto egrave assimilato agli impianti che utilizzano fonti di energia rinnovabili quando lrsquoindice energetico Ien verifica la condizione
510EE
51015101
E90E
EE
Ienc
e
c
t
c
e
IRE 0es 0 51ts 0 90
ovvero
11
limIREIRE limPESPES
limLTLT onecogenerazida
elettricaenergia
hellip e risparmiare combustibile
soddisfare una richiesta di calore utile hellip
Condizioni energetiche per la CAR
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
12
minte
t LTEE
ELT
lt 10 MWe
Tra i 10 e i 25 MWe
gt 25 MWe
impianti a gas gpl e gasolio 033 022 015
Tutti gli altri 015
Limiti sul LTmin
(aggiornati dalla delibera 19605 AEEG)
Soddisfacimento di una richiestadi calore utile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
Solo parte dellrsquoenergia elettrica prodotta viene riconosciuta come ELETTRICITArsquoDA COGENERAZIONE
ldquolrsquoelettricitagrave generata in un processo abbinato alla produzione di calore utilerdquo
13
Calore utile(secondo DM 4811)
Esempi di calore utilebull calore utilizzato in processi industrialibull calore utilizzato per riscaldamento o raffrescamento di ambientibull gas di scarico utilizzati direttamente per essiccare
Esempi di calore NON utilebull calore disperso da camini o dissipato in condensatori o altri
dispositivi di smaltimentobull calore utilizzato per il funzionamento dellrsquoimpianto di cogenerazione
bull calore esportato verso altri siti e ivi utilizzato per produrre elettricitagrave
bull calore di ritorno allrsquoimpianto di cogenerazione che produce acqua calda
14
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
15
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
0
2
4
6
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16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
0
2
4
6
8
10
12
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0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
16
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
18
Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
24
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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tot
= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
LT=033
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Recupero termico pari al 75 del totale
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Recupero termico pari al 50 del totale
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
1
2
3
4
5
6
7
8
Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
2
4
3 1
5
6
1
2
4
5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
21
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
23
Klim
aene
rgy
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2
Bra
v
iess
man
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
35
30
20
15
accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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Klim
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
6
Ee
Ec
Et
SISTEMACOGENERATIVO
Ecse
Et
CENTRALEELETTRICA
Ee
Ecst
CALDAIA
COGENERAZIONE PRODUZIONE SEPARATA
ts
t
es
e
ts
t
es
e
c
cs
ccsEE
EE
EEPESIRE
111
Ecs=Ecse+Ecst
es ts
Confronto con la produzione separata
7
Quadro normativo nazionale per la Cogenerazione ad Alto Rendimento
(CAR)
8
Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR)
AEEG4202
7 mar 2007
decreti MSE 482011e 592011
DecretoBersani
1 aprile 99 2002 2004
20048CE DLgs 2007
1 gen 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio dopo il 1 gennaio 2011 sono considerate CAR se rispondono ai requisiti del decreto 4 agosto 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 7 marzo 2007 e il 31 dicembre 2010 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se CAR oppure se riconosciute cogenerative secondo la delibera AEEG 4202 e successive modifiche ed integrazioni
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 1 aprile 1999 e il 7 marzo 2007 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se riconosciute cogenerative ai sensi delle norme applicabili alla data di entrata in esercizio
9
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 1589 Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti di produzione combinata di energia elettrica e calore e quelli che utilizzano calore di risulta fumi di scarico ed altre forme di energia recuperabile in processi o impianti
Provvedimento CIP 3490Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti il cui utilizzo del combustibile calcolato come rapporto tra la potenza utile (somma della potenza elettrica ai morsetti del generatore e la potenza termica nominale utile dellrsquoimpianto) e la potenza nominale termica immessa nellrsquoimpianto attraverso combustibile fossilerisulti superiore a 053 Tale definizione si applica anche agli impianti a ciclo combinato gas vapore noncheacute agli impianti utilizzanti scarti di lavorazione eo rifiuti eo biomasse
IUC Pe Qt
F 0 53
10
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 692fissa la condizione tecnica di assimilabilitagrave stabilendo che un impianto egrave assimilato agli impianti che utilizzano fonti di energia rinnovabili quando lrsquoindice energetico Ien verifica la condizione
510EE
51015101
E90E
EE
Ienc
e
c
t
c
e
IRE 0es 0 51ts 0 90
ovvero
11
limIREIRE limPESPES
limLTLT onecogenerazida
elettricaenergia
hellip e risparmiare combustibile
soddisfare una richiesta di calore utile hellip
Condizioni energetiche per la CAR
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
12
minte
t LTEE
ELT
lt 10 MWe
Tra i 10 e i 25 MWe
gt 25 MWe
impianti a gas gpl e gasolio 033 022 015
Tutti gli altri 015
Limiti sul LTmin
(aggiornati dalla delibera 19605 AEEG)
Soddisfacimento di una richiestadi calore utile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
Solo parte dellrsquoenergia elettrica prodotta viene riconosciuta come ELETTRICITArsquoDA COGENERAZIONE
ldquolrsquoelettricitagrave generata in un processo abbinato alla produzione di calore utilerdquo
13
Calore utile(secondo DM 4811)
Esempi di calore utilebull calore utilizzato in processi industrialibull calore utilizzato per riscaldamento o raffrescamento di ambientibull gas di scarico utilizzati direttamente per essiccare
Esempi di calore NON utilebull calore disperso da camini o dissipato in condensatori o altri
dispositivi di smaltimentobull calore utilizzato per il funzionamento dellrsquoimpianto di cogenerazione
bull calore esportato verso altri siti e ivi utilizzato per produrre elettricitagrave
bull calore di ritorno allrsquoimpianto di cogenerazione che produce acqua calda
14
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
15
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
16
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
18
Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
24
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
tot
= 1
e
tot
= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
00
02
04
06
08
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00 01 02 03 04 05
t
tot
= 1
e
tot
= 075
PES=0C = 075
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
LT=033
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
00
02
04
06
08
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00 01 02 03 04 05
t
e
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico100
del totale disponibile
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
00
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t
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ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
prog
ee
coge
t
cogc
tt CE
EE
E
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
00
02
04
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08
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00 01 02 03 04 05
t
e
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
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Quadro normativo nazionale per la Cogenerazione ad Alto Rendimento
(CAR)
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Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR)
AEEG4202
7 mar 2007
decreti MSE 482011e 592011
DecretoBersani
1 aprile 99 2002 2004
20048CE DLgs 2007
1 gen 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio dopo il 1 gennaio 2011 sono considerate CAR se rispondono ai requisiti del decreto 4 agosto 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 7 marzo 2007 e il 31 dicembre 2010 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se CAR oppure se riconosciute cogenerative secondo la delibera AEEG 4202 e successive modifiche ed integrazioni
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 1 aprile 1999 e il 7 marzo 2007 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se riconosciute cogenerative ai sensi delle norme applicabili alla data di entrata in esercizio
9
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 1589 Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti di produzione combinata di energia elettrica e calore e quelli che utilizzano calore di risulta fumi di scarico ed altre forme di energia recuperabile in processi o impianti
Provvedimento CIP 3490Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti il cui utilizzo del combustibile calcolato come rapporto tra la potenza utile (somma della potenza elettrica ai morsetti del generatore e la potenza termica nominale utile dellrsquoimpianto) e la potenza nominale termica immessa nellrsquoimpianto attraverso combustibile fossilerisulti superiore a 053 Tale definizione si applica anche agli impianti a ciclo combinato gas vapore noncheacute agli impianti utilizzanti scarti di lavorazione eo rifiuti eo biomasse
IUC Pe Qt
F 0 53
10
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 692fissa la condizione tecnica di assimilabilitagrave stabilendo che un impianto egrave assimilato agli impianti che utilizzano fonti di energia rinnovabili quando lrsquoindice energetico Ien verifica la condizione
510EE
51015101
E90E
EE
Ienc
e
c
t
c
e
IRE 0es 0 51ts 0 90
ovvero
11
limIREIRE limPESPES
limLTLT onecogenerazida
elettricaenergia
hellip e risparmiare combustibile
soddisfare una richiesta di calore utile hellip
Condizioni energetiche per la CAR
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
12
minte
t LTEE
ELT
lt 10 MWe
Tra i 10 e i 25 MWe
gt 25 MWe
impianti a gas gpl e gasolio 033 022 015
Tutti gli altri 015
Limiti sul LTmin
(aggiornati dalla delibera 19605 AEEG)
Soddisfacimento di una richiestadi calore utile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
Solo parte dellrsquoenergia elettrica prodotta viene riconosciuta come ELETTRICITArsquoDA COGENERAZIONE
ldquolrsquoelettricitagrave generata in un processo abbinato alla produzione di calore utilerdquo
13
Calore utile(secondo DM 4811)
Esempi di calore utilebull calore utilizzato in processi industrialibull calore utilizzato per riscaldamento o raffrescamento di ambientibull gas di scarico utilizzati direttamente per essiccare
Esempi di calore NON utilebull calore disperso da camini o dissipato in condensatori o altri
dispositivi di smaltimentobull calore utilizzato per il funzionamento dellrsquoimpianto di cogenerazione
bull calore esportato verso altri siti e ivi utilizzato per produrre elettricitagrave
bull calore di ritorno allrsquoimpianto di cogenerazione che produce acqua calda
14
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
15
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
0
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14
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0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
16
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
18
Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
24
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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t
tot
= 1
e
tot
= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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tot
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PES=0C = 075
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
LT=033
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Recupero Termico100
del totale disponibile
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
prog
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coge
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cogc
tt CE
EE
E
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
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Recupero termico pari al 50 del totale
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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Bra
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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3
4
5
6
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
2
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3 1
5
6
1
2
4
5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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30
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
8
Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR)
AEEG4202
7 mar 2007
decreti MSE 482011e 592011
DecretoBersani
1 aprile 99 2002 2004
20048CE DLgs 2007
1 gen 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio dopo il 1 gennaio 2011 sono considerate CAR se rispondono ai requisiti del decreto 4 agosto 2011
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 7 marzo 2007 e il 31 dicembre 2010 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se CAR oppure se riconosciute cogenerative secondo la delibera AEEG 4202 e successive modifiche ed integrazioni
bull Le unitagrave di cogenerazione entrate in esercizio tra il 1 aprile 1999 e il 7 marzo 2007 sono ammesse ai benefici del decreto 5 settembre 2011 se riconosciute cogenerative ai sensi delle norme applicabili alla data di entrata in esercizio
9
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 1589 Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti di produzione combinata di energia elettrica e calore e quelli che utilizzano calore di risulta fumi di scarico ed altre forme di energia recuperabile in processi o impianti
Provvedimento CIP 3490Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti il cui utilizzo del combustibile calcolato come rapporto tra la potenza utile (somma della potenza elettrica ai morsetti del generatore e la potenza termica nominale utile dellrsquoimpianto) e la potenza nominale termica immessa nellrsquoimpianto attraverso combustibile fossilerisulti superiore a 053 Tale definizione si applica anche agli impianti a ciclo combinato gas vapore noncheacute agli impianti utilizzanti scarti di lavorazione eo rifiuti eo biomasse
IUC Pe Qt
F 0 53
10
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 692fissa la condizione tecnica di assimilabilitagrave stabilendo che un impianto egrave assimilato agli impianti che utilizzano fonti di energia rinnovabili quando lrsquoindice energetico Ien verifica la condizione
510EE
51015101
E90E
EE
Ienc
e
c
t
c
e
IRE 0es 0 51ts 0 90
ovvero
11
limIREIRE limPESPES
limLTLT onecogenerazida
elettricaenergia
hellip e risparmiare combustibile
soddisfare una richiesta di calore utile hellip
Condizioni energetiche per la CAR
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
12
minte
t LTEE
ELT
lt 10 MWe
Tra i 10 e i 25 MWe
gt 25 MWe
impianti a gas gpl e gasolio 033 022 015
Tutti gli altri 015
Limiti sul LTmin
(aggiornati dalla delibera 19605 AEEG)
Soddisfacimento di una richiestadi calore utile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
Solo parte dellrsquoenergia elettrica prodotta viene riconosciuta come ELETTRICITArsquoDA COGENERAZIONE
ldquolrsquoelettricitagrave generata in un processo abbinato alla produzione di calore utilerdquo
13
Calore utile(secondo DM 4811)
Esempi di calore utilebull calore utilizzato in processi industrialibull calore utilizzato per riscaldamento o raffrescamento di ambientibull gas di scarico utilizzati direttamente per essiccare
Esempi di calore NON utilebull calore disperso da camini o dissipato in condensatori o altri
dispositivi di smaltimentobull calore utilizzato per il funzionamento dellrsquoimpianto di cogenerazione
bull calore esportato verso altri siti e ivi utilizzato per produrre elettricitagrave
bull calore di ritorno allrsquoimpianto di cogenerazione che produce acqua calda
14
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
15
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
16
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
18
Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
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La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
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La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
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Recupero termico pari al 75 del totale
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Recupero termico pari al 75 del totale
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
9
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 1589 Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti di produzione combinata di energia elettrica e calore e quelli che utilizzano calore di risulta fumi di scarico ed altre forme di energia recuperabile in processi o impianti
Provvedimento CIP 3490Sono ldquoassimilabilirdquo gli impianti il cui utilizzo del combustibile calcolato come rapporto tra la potenza utile (somma della potenza elettrica ai morsetti del generatore e la potenza termica nominale utile dellrsquoimpianto) e la potenza nominale termica immessa nellrsquoimpianto attraverso combustibile fossilerisulti superiore a 053 Tale definizione si applica anche agli impianti a ciclo combinato gas vapore noncheacute agli impianti utilizzanti scarti di lavorazione eo rifiuti eo biomasse
IUC Pe Qt
F 0 53
10
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 692fissa la condizione tecnica di assimilabilitagrave stabilendo che un impianto egrave assimilato agli impianti che utilizzano fonti di energia rinnovabili quando lrsquoindice energetico Ien verifica la condizione
510EE
51015101
E90E
EE
Ienc
e
c
t
c
e
IRE 0es 0 51ts 0 90
ovvero
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limIREIRE limPESPES
limLTLT onecogenerazida
elettricaenergia
hellip e risparmiare combustibile
soddisfare una richiesta di calore utile hellip
Condizioni energetiche per la CAR
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
12
minte
t LTEE
ELT
lt 10 MWe
Tra i 10 e i 25 MWe
gt 25 MWe
impianti a gas gpl e gasolio 033 022 015
Tutti gli altri 015
Limiti sul LTmin
(aggiornati dalla delibera 19605 AEEG)
Soddisfacimento di una richiestadi calore utile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
Solo parte dellrsquoenergia elettrica prodotta viene riconosciuta come ELETTRICITArsquoDA COGENERAZIONE
ldquolrsquoelettricitagrave generata in un processo abbinato alla produzione di calore utilerdquo
13
Calore utile(secondo DM 4811)
Esempi di calore utilebull calore utilizzato in processi industrialibull calore utilizzato per riscaldamento o raffrescamento di ambientibull gas di scarico utilizzati direttamente per essiccare
Esempi di calore NON utilebull calore disperso da camini o dissipato in condensatori o altri
dispositivi di smaltimentobull calore utilizzato per il funzionamento dellrsquoimpianto di cogenerazione
bull calore esportato verso altri siti e ivi utilizzato per produrre elettricitagrave
bull calore di ritorno allrsquoimpianto di cogenerazione che produce acqua calda
14
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
15
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
0
2
4
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0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
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Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
18
Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
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La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
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La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
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La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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tot
= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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PES=0C = 075
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
LT=033
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Recupero Termico100
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
prog
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EE
E
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Recupero termico pari al 50 del totale
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del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Recupero termico pari al 50 del totale
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Recupero termico pari al 50 del totale
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
1
2
3
4
5
6
7
8
Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
2
4
3 1
5
6
1
2
4
5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
35
30
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
10
Cosa crsquoera prima del 2002 gli ldquoassimilabilirdquoalle fonti rinnovabili
Provvedimento CIP 692fissa la condizione tecnica di assimilabilitagrave stabilendo che un impianto egrave assimilato agli impianti che utilizzano fonti di energia rinnovabili quando lrsquoindice energetico Ien verifica la condizione
510EE
51015101
E90E
EE
Ienc
e
c
t
c
e
IRE 0es 0 51ts 0 90
ovvero
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limIREIRE limPESPES
limLTLT onecogenerazida
elettricaenergia
hellip e risparmiare combustibile
soddisfare una richiesta di calore utile hellip
Condizioni energetiche per la CAR
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
12
minte
t LTEE
ELT
lt 10 MWe
Tra i 10 e i 25 MWe
gt 25 MWe
impianti a gas gpl e gasolio 033 022 015
Tutti gli altri 015
Limiti sul LTmin
(aggiornati dalla delibera 19605 AEEG)
Soddisfacimento di una richiestadi calore utile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
Solo parte dellrsquoenergia elettrica prodotta viene riconosciuta come ELETTRICITArsquoDA COGENERAZIONE
ldquolrsquoelettricitagrave generata in un processo abbinato alla produzione di calore utilerdquo
13
Calore utile(secondo DM 4811)
Esempi di calore utilebull calore utilizzato in processi industrialibull calore utilizzato per riscaldamento o raffrescamento di ambientibull gas di scarico utilizzati direttamente per essiccare
Esempi di calore NON utilebull calore disperso da camini o dissipato in condensatori o altri
dispositivi di smaltimentobull calore utilizzato per il funzionamento dellrsquoimpianto di cogenerazione
bull calore esportato verso altri siti e ivi utilizzato per produrre elettricitagrave
bull calore di ritorno allrsquoimpianto di cogenerazione che produce acqua calda
14
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
15
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
0
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0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
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Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
18
Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
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La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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LT=033
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
11
limIREIRE limPESPES
limLTLT onecogenerazida
elettricaenergia
hellip e risparmiare combustibile
soddisfare una richiesta di calore utile hellip
Condizioni energetiche per la CAR
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
12
minte
t LTEE
ELT
lt 10 MWe
Tra i 10 e i 25 MWe
gt 25 MWe
impianti a gas gpl e gasolio 033 022 015
Tutti gli altri 015
Limiti sul LTmin
(aggiornati dalla delibera 19605 AEEG)
Soddisfacimento di una richiestadi calore utile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
Solo parte dellrsquoenergia elettrica prodotta viene riconosciuta come ELETTRICITArsquoDA COGENERAZIONE
ldquolrsquoelettricitagrave generata in un processo abbinato alla produzione di calore utilerdquo
13
Calore utile(secondo DM 4811)
Esempi di calore utilebull calore utilizzato in processi industrialibull calore utilizzato per riscaldamento o raffrescamento di ambientibull gas di scarico utilizzati direttamente per essiccare
Esempi di calore NON utilebull calore disperso da camini o dissipato in condensatori o altri
dispositivi di smaltimentobull calore utilizzato per il funzionamento dellrsquoimpianto di cogenerazione
bull calore esportato verso altri siti e ivi utilizzato per produrre elettricitagrave
bull calore di ritorno allrsquoimpianto di cogenerazione che produce acqua calda
14
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
15
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
16
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
18
Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
24
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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00 01 02 03 04 05
t
tot
= 1
e
tot
= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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t
tot
= 1
e
tot
= 075
PES=0C = 075
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
LT=033
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico100
del totale disponibile
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
prog
ee
coge
t
cogc
tt CE
EE
E
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
prog
et C
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
default
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Recupero Termico50
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Recupero Termico50
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Recupero Termico50
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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iess
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
9
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
1
2
3
4
5
6
7
8
Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
2
4
3 1
5
6
1
2
4
5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
35
30
20
15
accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
12
minte
t LTEE
ELT
lt 10 MWe
Tra i 10 e i 25 MWe
gt 25 MWe
impianti a gas gpl e gasolio 033 022 015
Tutti gli altri 015
Limiti sul LTmin
(aggiornati dalla delibera 19605 AEEG)
Soddisfacimento di una richiestadi calore utile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
Solo parte dellrsquoenergia elettrica prodotta viene riconosciuta come ELETTRICITArsquoDA COGENERAZIONE
ldquolrsquoelettricitagrave generata in un processo abbinato alla produzione di calore utilerdquo
13
Calore utile(secondo DM 4811)
Esempi di calore utilebull calore utilizzato in processi industrialibull calore utilizzato per riscaldamento o raffrescamento di ambientibull gas di scarico utilizzati direttamente per essiccare
Esempi di calore NON utilebull calore disperso da camini o dissipato in condensatori o altri
dispositivi di smaltimentobull calore utilizzato per il funzionamento dellrsquoimpianto di cogenerazione
bull calore esportato verso altri siti e ivi utilizzato per produrre elettricitagrave
bull calore di ritorno allrsquoimpianto di cogenerazione che produce acqua calda
14
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
15
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
0
2
4
6
8
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12
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16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
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Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
18
Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
24
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
tot
= 1
e
tot
= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
tot
= 1
e
tot
= 075
PES=0C = 075
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
LT=033
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
13
Calore utile(secondo DM 4811)
Esempi di calore utilebull calore utilizzato in processi industrialibull calore utilizzato per riscaldamento o raffrescamento di ambientibull gas di scarico utilizzati direttamente per essiccare
Esempi di calore NON utilebull calore disperso da camini o dissipato in condensatori o altri
dispositivi di smaltimentobull calore utilizzato per il funzionamento dellrsquoimpianto di cogenerazione
bull calore esportato verso altri siti e ivi utilizzato per produrre elettricitagrave
bull calore di ritorno allrsquoimpianto di cogenerazione che produce acqua calda
14
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
15
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
0
2
4
6
8
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16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
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0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
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Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
18
Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
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La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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tot
= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
LT=033
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Recupero termico pari al 75 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
1
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3
4
5
6
7
8
Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
2
4
3 1
5
6
1
2
4
5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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15
accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
14
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
15
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
16
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
18
Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
24
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
tot
= 1
e
tot
= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
00
02
04
06
08
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00 01 02 03 04 05
t
tot
= 1
e
tot
= 075
PES=0C = 075
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
LT=033
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
00
02
04
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08
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00 01 02 03 04 05
t
e
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico100
del totale disponibile
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
00
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00 01 02 03 04 05
t
e
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
prog
ee
coge
t
cogc
tt CE
EE
E
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
00
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t
e
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
prog
et C
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
00
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t
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ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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3 1
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2
4
5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
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Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
0
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0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
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0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura ritorno condense [degC]
(hT
- h15
degC)r
[]
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Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
18
Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
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Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
24
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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IRE=01
LT=033
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Recupero termico pari al 75 del totale
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
1
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3
4
5
6
7
8
Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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3 1
5
6
1
2
4
5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
35
30
20
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
27
Klim
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Bra
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
30
Klim
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Bra
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
16
Nel caso di impianto di cogenerazione che produce vapore il calore delle condense di ritorno egrave considerato calore utile e puograve essere incluso nel calcolo degli indici energetici da tale calcolo va esclusa in questo caso la quantitagrave di calore corrispondente ad una portata massica di acqua che si trovi alla temperatura di 15 degC alla pressione di 1013 bar e sia pari alla portata massica del vapore
Calore utile(secondo DM 4811)
Per le sole sezioni di micro cogenerazione senza circuiti dissipativi egrave consentito sostituire le misura della quantitagrave di calore con una stima della stessa La stima deve basarsi sui dati di potenza certificati e sulla misura anche indiretta del numero di ore di funzionamento equivalenti dellrsquounitagrave durante il periodo di riferimento
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
18
Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
24
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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= 075
PES=0C = 075
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
LT=033
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Recupero Termico100
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
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Recupero termico pari al 50 del totale
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Recupero termico pari al 50 del totale
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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6
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
2
4
3 1
5
6
1
2
4
5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
lim
lim
tetot
750 800
lim
cicli combinati e TV a condensazione
tutti gli altri
tcoge CEE
ecoge EE
Calcolo dellrsquoelettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
18
Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
24
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
tot
= 1
e
tot
= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
tot
= 1
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= 075
PES=0C = 075
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
LT=033
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
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Il mancato rispetto della condizione comporta la virtuale divisione del sistema in due sezioni una cogenerativa e lrsquoaltra di sola produzione elettrica
lim te
Elettricitagrave da cogenerazione(secondo DM 4811)
c
ee
e
cogecogc E
E E
E
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
24
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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tot
= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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PES=0C = 075
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
LT=033
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Recupero Termico100
del totale disponibile
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Grazie per lrsquoattenzione
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
1
2
3
4
5
6
7
8
Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
2
4
3 1
5
6
1
2
4
5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
35
30
20
15
accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
19
Il rapporto EeEt ldquoCeffrdquo valore misurato nel periodo di riferimento con riferimento al funzionamento reale dellrsquoimpianto nei periodi in cui lo stesso opera in regime di cogenerazione
Il fattore ldquoCrdquo(secondo DM 4811)
Il rapporto EeEt di base ldquoCdefaultrdquo coma da tabella
tipo di unitagrave C(direttiva 20048CE)
C(valori GSE)
Ciclo combinato gas‐vapore 095 032 divide 246
turbina a vapore a contropressione 045018 divide 025
turbina a vapore a condensazione 045
turbina a gas con recupero di calore 055 049 divide 127
motore a combustione interna 075 105 divide 1 73
Il rapporto EeEt ldquoCprogrdquo per le unitagrave cogenerative entrate in servizio da meno di un anno per le quali non siano disponibili dati misurati
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
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La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
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La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
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La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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PES=0C = 075
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
LT=033
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Recupero Termico100
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
1
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3
4
5
6
7
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
2
4
3 1
5
6
1
2
4
5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
20
10IRE
010
PES
ts
t
es
ec
Ep
EE1PESIRE
per la piccola cogenerazione(Pe lt 1 MW)
Risparmio di combustibile
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
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La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
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La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
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La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
tot
= 1
e
tot
= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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06
08
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t
tot
= 1
e
tot
= 075
PES=0C = 075
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
LT=033
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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t
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ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico100
del totale disponibile
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
21
La produzione elettrica separata nella 4202 AEEG(aggiornata dalla delibera 29605 AEEG)
Taglia di riferimento
Gas naturale gpl gasolio
Olio combustibile nafta
Combustibili solidi fossili petrolcoke orimulsion
Rifiuti solidi organici inorganici e biomasse
TAR di raffineria
le 1 MWe (38) 40 35 33 23 35
gt1 fino a 10 MWe (40) 41 36 34 25 35
gt10 fino a 25 MWe (43) 44 38 36 27 35
gt25 fino a 50 MWe (46) 48 39 37 (27) 28 35
gt50 fino a 100 MWe (49) 50 39 37 (27) 28 35
gt100 fino a 200 MWe 51 39 37 (27) 28 35
gt200 fino a 300 MWe 53 39 37 (27) 28 (35) 40
gt300 fino a 500 MWe 55 41 39 (27) 28 (35) 40
gt500 MWe 55 43 (41) 43 (27) 28 (35) 40
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione di combustibile e taglia
es
Nel caso di utilizzo di biogas gas naturale da giacimenti minori isolaticombustibili di processo e residui (ad eccezione del TAR di raffineria) ηes = 35 per tutte le taglie di riferimento
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
24
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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tot
= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
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ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
LT=033
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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3
4
5
6
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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3 1
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6
1
2
4
5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
35
30
20
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
22
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
24
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
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La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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= 075
PES=0C = 075
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
LT=033
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Recupero termico pari al 75 del totale
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Recupero termico pari al 75 del totale
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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3
4
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6
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8
Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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3 1
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2
4
5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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30
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
23
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
24
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
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La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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3 1
5
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1
2
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5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
24
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es Tipo di combustibile
Anno costruzione2006-2011
CARBONE FOSSILECOMBUSTIBILI A BASE DI LEGNOBIOMASSE AGRICOLEhellip
442330250hellip
PETROLIO GPLBIOCARBURANTIhellip
442442hellip
GAS NATURALEGAS DI RAFFINERIAIDROGENOBIOGAShellip
525442420hellip
da correggere in funzione delle condizioni climatiche
Zona A (Tmed = 11325 degC) + 0369 punti percentualiZona B (Tmed = 16043 degC) - 0104 punti percentuali
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
25
La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
00
02
04
06
08
10
00 01 02 03 04 05
t
tot
= 1
e
tot
= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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tot
= 1
e
tot
= 075
PES=0C = 075
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
LT=033
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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t
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Recupero Termico100
del totale disponibile
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
prog
ee
coge
t
cogc
tt CE
EE
E
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
prog
et C
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Recupero Termico75
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
Rendimenti elettrici di riferimento in funzione solo del combustibile
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La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)
es I valori di ηes si applicano per 10 anni dallrsquoanno
di costruzione dellrsquounitagrave di cogenerazione
A partire dallrsquoundicesimo anno si applicano anno per anno i valori di ηes relativi a unitagrave di cogenerazione di 10 anni drsquoetagrave
Interventi di ammodernamento di costo superiore al 50 del costo di investimento di una nuova unitagrave analoga ai fini di ηes aggiornano lrsquoanno di costruzione allrsquoanno in cui egrave iniziata la produzione dellrsquounitagrave ammodernata
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aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
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La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
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hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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PES=0C = 075
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LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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4
5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
26
aceime
aceacimeim
EEEpEp
p
Pim pac
BT 0957 0935
MT 0972 0957
AT 1 0972
pim pac
lt04 kV 0925 086004-50 kV 0945 092550-100 kV 0965 0945
100-200 kV 0985 0965
gt200 kV 1 0985
Sconto per lrsquoautoconsumo eper la produzione elettrica in mediabassa tensione
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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tot
= 075
PES=0C = 075
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
LT=033
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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tt CE
EE
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Recupero termico pari al 75 del totale
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Recupero termico pari al 75 del totale
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Recupero termico pari al 50 del totale
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Recupero termico pari al 50 del totale
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
1
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3
4
5
6
7
8
Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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4
3 1
5
6
1
2
4
5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
35
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
27
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90
differenziato tra civile e industriale
Delibera AEEG 4202 DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
28
La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
29
hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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PES=0C = 075
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
LT=033
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico100
del totale disponibile
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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tt CE
EE
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
default
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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3
4
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8
Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
2
4
3 1
5
6
1
2
4
5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
21
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
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La produzione termica separatarendimenti di riferimento
tsciv= 80 tsind= 90 Gas naturale con
produzione di vapore o acqua calda
ts= 90
Delibera AEEG 4202
differenziato tra civile e industriale
DLgs 2007(in vigore dal 01012011 secondo DM 4811 )
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hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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PES=0C = 075
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
LT=033
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
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Recupero termico pari al 75 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
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Recupero termico pari al 50 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
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hellip e inoltre
Energia elettrica lorda ldquoLa quantitagrave di elettricitagrave prodotta mediante cogenerazione egrave misurata ai terminali del generatore e il consumo interno per il funzionamento dellrsquounitagrave di cogenerazione non viene sottratto Alla produzione di energia non deve essere sottratta lrsquoenergia elettrica usata internamenterdquo
Energia elettrica netta ldquoproduzione di energia elettrica netta di una sezione di produzione combinata di energia elettrica e calore Ee egrave la quantitagrave di energia elettrica lorda prodotta dalla sezione nellanno solare diminuita dellrsquoenergia elettrica destinata ai servizi ausiliari della sezione e delle perdite nei trasformatori principalirdquo
Vecchie regole(Delibera AEEG 4202)
NUOVE REGOLE(Decreto MSE 4-8-2011)
Periodo di rendicontazione anno solare Periodo di rendicontazione anno solare o di durata inferiore per utenze stagionali
Le condense di ritorno vengono consideretae come acqua a 15 degC
Per la microcogenerazione si parla di laquovalori certificatiraquo e di laquostimaraquo invece che misura del calore
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
LT=033
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Recupero termico pari al 75 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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3 1
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2
4
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1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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PES=0C = 075
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IRE=01
LT=033
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Recupero termico pari al 75 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Recupero termico pari al 75 del totale
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Recupero termico pari al 50 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
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Recupero termico pari al 50 del totale
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
Dati in GWh
Peso dei consumi degli ausiliari
Servizi ausiliariProduzione lorda [] 4 4
I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione a ciclo combinato
standard sono circa il 2 divide 3
dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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tot
= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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= 075
PES=0C = 075
ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
IRE=01
LT=033
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Recupero Termico100
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
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Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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= 075
PES=0C = 075
IRE=01
LT=033
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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LT=033
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Recupero Termico100
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Recupero termico pari al 50 del totale
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Recupero Termico50
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Recupero Termico50
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
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et C
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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PES=0C = 075
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IRE=01
LT=033
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Recupero termico pari al 50 del totale
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Recupero termico pari al 50 del totale
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
Peso dei consumi degli ausiliari
IGCC - 2I consumi degli ausiliari e le perdite di trasformazione di una centrale di cogenerazione IGCC sono circa il
15 divide 20 dellenergia elettrica lorda prodotta
La potenza installata in Italia in impianti IGCCegrave pari a circa 1600 MW
(7 divide 8 della potenza del parco cogenerativo paragonabile alla potenza del parco cog GD)
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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= 1
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= 075
PES=0C = 075
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IRE=01
LT=033
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
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Recupero termico pari al 75 del totale
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico totale
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Grazie per lrsquoattenzione
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051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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3 1
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1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
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Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Recupero Termico75
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 75 del totale
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Recupero Termico50
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
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Recupero Termico50
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Recupero Termico50
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Recupero termico pari al 50 del totale
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
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Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
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Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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1
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1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico50
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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Recupero Termico50
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
prog
et C
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Recupero Termico50
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Recupero termico pari al 50 del totale
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
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Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
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Reazione CHIMICA
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
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Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
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Manutenzione Elevata Nulla Media
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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4
5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico50
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
prog
et C
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
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ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico50
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
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rumorositagrave dB(A) 46
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frequenza Hz 50
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Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
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molla elicoidale
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico50
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
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ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico50
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
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et C
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT
Confronto 4202 ndash DLgs 2007
00
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10
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t
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ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007
Recupero Termico50
del totale disponibile
Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)
Recupero termico pari al 50 del totale
default
et C
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Grazie per lrsquoattenzione
michelebianchiuniboit
051‐2093317
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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3 1
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1
2
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5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
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Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
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Accademia Viessmann
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Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
4
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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3 1
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1
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1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
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Klimaenergy 2012
Rel Mauro Braga
Accademia Viessmann
Bolzano 21 settembre 2012
Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
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Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
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GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
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Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
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Viessmann Group Allendorf ( DE ) fondata nel 1917
9600 dipendenti 186 Mrd euro di fatturato di cui 55 allrsquoestero grazie a 120 filiali nel mondo 24 siti produttivi per la produzione di tutte i componenti fondamentali (scambiatori bruciatori regolazioni)
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
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peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
rend 38
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energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
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valvola di distribuzione aria
aria
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
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Il programma completo Viessmann Per tutte le fonti di energia e le applicazioni
Unica regolazione integrata anche per le combianzioni piugrave complesse Con la migliore consulenza formazione strumenti e competenza
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
1
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3
4
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6
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
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bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
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Obiettivi della cogenerazione
La cogenerazione mira a un piugrave efficiente utilizzo dellrsquoenergia primaria - con interessanti vantaggi economici - in tutte quelle applicazioni laddove esiste una forte contemporaneitagrave di fabbisogni elettrici e termici
Efficienza Ambiente
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
1
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3
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
2
4
3 1
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1
2
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1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
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Cogenerazione
Generazione contemporanea di energia elettrica e termica (energie
secondarie) partendo da ununica fonte (energia primaria) attuata in un unico sistema integrato
Definizione
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
18
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
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Definizioni
Cogenerazione - classificazione impianti Italia
microcogenerazione lt 50 kWel piccola cogenerazione lt 1 MWel media cogenerazione lt 10 MWel grande cogenerazione gt 10 Mwel
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
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Elettrodo sorveglianza fiamma
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elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
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Programma cogenerazione ndash prodotti e potenzialitagrave
Micro- coge le 2kWel
Piccola cogenerazione 2-50 kWel
Cogenerazione gt 50 kWel
Vitotwin 300-W 099 kWel
Vitobloc 200 55 kWel
Vitobloc 200 20 kWel
Vitobloc 200 50 kWel
Vitobloc 200 70 - 140 kWel
Vitobloc 200 238 ndash 401 kWel
NUOVO
Micro- cogenerazione lt 50 kWel
Piccola cogenerazione lt 1000 kWel
ITALIA
GERMANIA
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
1
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3
4
5
6
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
2
4
3 1
5
6
1
2
4
5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
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Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
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BM-3666 BM-5588 BM-98150 BM-190238 BM-366437Potenza elettrica [kW] 36 55 98 190 366Potenza termica [kW] 66 88 150 238+16 437+16Potenza in ingresso [kW] 122 165 291 493 960
el 295 333 337 385 385
th 541 534 515 515 477
tot 836 867 852 900 862
Cogeneratore VITOBLOC ldquoEMrdquo fino a 401 kWendash a metano
EM-5EM-2039 EM-5081 EM-70115 EM-140207 EM-199263 EM-199293 EM-238363 EM363498 EM401549
Potenza elettrica [kW] 55 20 50 70 140 199 199 238 363 401Potenza termica [kW] 135 39 81 115 207 283 293 363 498 575Potenza in ingresso [kW] 202 62 145 204 384 538 553 667 960 1053
el 272 323 345 343 365 370 360 357 378 381
th 668 629 559 564 539 526 530 544 519 546
htot 940 952 903 907 904 896 890 901 897 927
Cogeneratore VITOBLOC ldquoBMrdquo fino a 366 kWendash a biogas
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
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Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
16
Klim
aene
rgy
201
2
Bra
v
iess
man
n w
erke
RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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3
4
5
6
7
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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2
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5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
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Convenienza cogenerazione su energia primaria Flussi energetici
Consumo di energia primaria 137 100
Soluzione tradizionale Cogenerazione
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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rend 15
rend 81
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rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
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Elettrodo sorveglianza fiamma
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elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
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Motivazioni
Cogenerazione vantaggi generali bull risparmio delle fonti di energia primaria
bull riduzione delle emissioni climalteranti
bull maggiore sicurezza della fornitura elettrica
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
1
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3
4
5
6
7
8
Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
2
4
3 1
5
6
1
2
4
5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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20
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
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Vantaggi
Cogenerazione vantaggi operativi bull prioritagrave di dispacciamento
bull riconoscimento titoli di efficienza energetica (certificati bianchi)
bull agevolazioni fiscali su accise gas naturale
bull scambio sul posto (impianti a fonte rinnovabile e cogenerazione fino a 200 kWe) bullcondizioni tecnico-economiche di connessione semplificate (lt1 kWe)
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
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Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
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elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
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Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
12
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Panorama tecnologie per micro-cogenerazione Tecnologie presenti sul mercato
Tecnologia MICRO-KWK
Combustione INTERNA
Motore GAS
Motore DIESEL
Combustione ESTERNA
Turbine a vapore
Turbine a gas
Motore STIRLING
Reazione CHIMICA
PEMFC SOFC
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
1
2
3
4
5
6
7
8
Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
2
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1
2
4
5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
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Quali sono i vantaggi del sistema con motore Stirling Confronto tecnico con le principali tecnologie di microcogenerazione
Rendimento complessivo
lt 90 gt 95 gt 90
Rendimento elettrico lt 30 lt 20 gt 30
Efficienza a carico ridotto
Media Buona Molto buona
Status della tecnologia Superata Produzione di serie
Field-test
Manutenzione Elevata Nulla Media
Combustione INTERNA
Combustione ESTERNA
Reazione CHIMICA
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
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energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
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Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
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VITOTWIN 300-W Micro-cogeneratore Stirling con generatore a condensazione per integrazione dei carichi termici
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
1
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3
4
5
6
7
8
Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
2
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3 1
5
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1
2
4
5
1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
35
30
20
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
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VITOTWIN 300-W
potenzialitagrave nominale (5030 degC) kWth 36 ndash 260
potenzialitagrave nominale (8060 degC) kWth 32 ndash 246
potenzialitagrave elettrica kWel 099
rendimento complessivo 96 (Hs) 107 (Hi)
dimensioni lunghezza larghezza altezza
mm mm mm
480 480 900
peso kg 120
rumorositagrave dB(A) 46
tensione V 230
frequenza Hz 50
combustibile metano e GPL
Dati tecnici
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
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rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
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RISPARMIO DI ENERGIA PRIMARIA PES Primary energy saving con VITOTWIN
calore ed energia elettrica
energia primaria 96
4
rend 15
rend 81
rend 38
rend 98
energia primaria
energia primaria
Centrale elettrica (energia elettrica)
caldaia a condensazione (calore)
energia introdotta Vitotwin 300-W = 100 (73 kW) energia introdotta produzione separata = 120 (875 kW) Primary Energie Saving (PES) = 20
Produzione di calore ed energia elettrica separata
Produzione di calore ed energia elettrica con un microcogeneratore
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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3 1
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1
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1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
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Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
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VITOTWIN 300-W Calore ed elettricitagrave ideale per riqualificazione
Potenza motore Stirling 6 kWth Rendimento temico 81 (HS) - 917 (Hi) 1 kWel Rendimento el 15 (HS) - 153 (Hi) Rendimento globale 96 (HS) - 107 (Hi)
Potenza generatore a condensazione integrato Vitodens 200 6-20 kWthRendimento 98 (HS) - 109 (Hi)
Copertura del fabbisogno termico ed elettrico di base
(fabbisogno elettrico di picco prelevabile dalla rete)
Energia elettrica in eccesso venduta o scambiata in rete ma soprattutto autoconsumata Motore Stirling esente da manutenzione
Bassi costi di installazione (simile alle caldaie)
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
30
Klim
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v
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erke
hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
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Motore Stirling
Testa Alettatura Rigeneratore ldquoDisplacerrdquo Passaggio acqua di raffreddamento Pistone di lavoro Magnete Bobina di rame
1
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3
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6
7
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Motore Stirling Sezione costruttiva
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
displacer
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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1
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1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
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Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling
generatore di corrente
molla elicoidale
zona fredda
zona calda
pistone di lavoro
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
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1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
20
Klim
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2
Bra
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Elementi principali VITOTWIN 300-W Apparecchio compatto con motore Stirling e caldaia a condensazione
2
4
3 1
5
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1
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1 Scambiatore Viessmann Inox-Radial η ge 96 2 bruciatore MatriX cilindrico modulazione 45 ndash 20 kW NOx lt 40 mgkWh CO lt 50 mgkWh
3 valvola distribuzione aria 4 bruciatore Stirling 5 motore Stirling potenzialitagrave = 099 kWel
6 Regolazione digitale
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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento
Mandata risc
Ritorno risc
fumi
Elettrodo sorveglianza fiamma
elettrodo accensione
fumi
elettrodi di accensione e ionizzazione
valvola di distribuzione aria
aria
ventilatore
valvole gas
acs
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
35
30
20
15
accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
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Mandata risc
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valvola di distribuzione aria
aria
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
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Caratteristiche dello scambiatore in acciaio inox Scambiatore radiale inox-radial per condensazione
Solo Stirling in funzione Stirling e MatriX in funzione
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
23
Klim
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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
35
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15
accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
25
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
30
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
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Proposta sul mercato Le criticitagrave riscontrate per llsquointroduzione sul mercato tedesco sono articolate ed in particolare
35
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accettazione del contatore interno (distributori energia) collegamento in rete (vincolante) supporto nelle richieste di agevolazioni (utente finale) seminari di qualificazione (installatori)
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
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Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
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FAQ domande frequenti
1) VITOTWIN 300-W puograve funziona in isola rispetto alla rete (come un gruppo elettrogeno)
NO - Vitotwin 300-W funziona solo dove egrave presente la rete elettrica e funziona solo in bdquoparalleloldquo con la stessa
2) VITOTWIN 300-W egrave considerato apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento e se si puograve beneficiare dei certificati bianchi SI - Vitotwin 300-W egrave un apparecchio in assetto cogenerativo ad alto rendimento (PESgt0) puograve quindi beneficiare dei certificati bianchi (TEE)
3)Vitotwin 300-W egrave compatibile con le regolamentazioni di connessione alla rete elettrica nazionale
SI - Vitotwin 300-W producendo 099 kWel egrave compatibile con la norma CEI-021 ed egrave considerabile alla stregua di unlsquoutenza passiva (elettrodomestico) La potenza elettrica a 099 kW permette di avere iter di connessione elettrica facilitato e costi evitati (sistemi di protezione esterni e pratiche amministrative)
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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Piccola cogenerazione a gas metano
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rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
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Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
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blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
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Klim
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4) VITOTWIN 300-W gode della defiscalizzazione del metano SI - Ma egrave necessaria la denuncia allrsquoufficio tecnico di finanza ndash con relativi costi di espletamento pratiche
5) VITOTWIN 300-W dove egrave conveniente installarlo
In tutte le applicazioni che autoconsumano sia lrsquoelettrico che il termico Applicazioni tipo piccole realtagrave commerciali piscine ville mono - bifamiliari importanti ristoranti piccoli condomini sedi ufficihellip
FAQ domande frequenti
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
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Klim
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v
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man
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
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VITOTWIN 300-W Quali saranno gli operatori maggiormente interessati
In questa prima fase di inserimento sul mercato italiano saranno interessati al microcogeneratore Vitotwin 300-W gli operatori ldquocuriosirdquo che guardano al futuro con propensione allrsquoinnovazione e alla quale abbinano normalmente un discreto back-ground tecnico
30
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hellip Grazie per lrsquoattenzione
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
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Energia made in ItalyEnergia made in Italy
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Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
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Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
Energia made in ItalyEnergia made in Italy
Bolzano ndash 21 Settembre 2012
Piccola cogenerazione a gas metano
Luca Baccega
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
ompany profilesompany profiles
rk Energy egrave tra le prime Aziende italiane che operano nel settore della cogenerazione
dal 1988 ha integrato servizi di ingegneria progettazione realizzazione e manutenzione di impianti di cogenerazione
i punti di forza dal punto di vista tecnologico vi egrave una solida esperienza nella progettazione e realizzazione di impianti di cogenerazione a gas naturale e biogas
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
ompany profilesompany profilesa sede pensata per la costruzione delle macchine di cogenerazione in grado di collaudare macchine sino a 2MW elettrici e termici
vizio assistenza tecnica con 12 officine mobili CAT in Italia e servizio h 24
a di controllo remoto a completo servizio del cliente
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
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e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
inea prodottoinea prodotto
microSparkPotenza 0 - 50 kWProduzione standard e stockAlimentazione gas e gpl
Distributori Yamar per lrsquoItaliaPotenze 5 ndash 10 ndash 25 kW
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
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e fonti di calore
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pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
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Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
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Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
inea prodottoinea prodotto
bioSparkPotenza 0 ndash 2000 kW conUnico motore
Produzione personalizzataAlimentazione biogas agricolo industriale discarica)
Sviluppo del sistema smart engine control gestione in continuo decarburazione e funzionamento a pieno regime con bassi valori di eCH4
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blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
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Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
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Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
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= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
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assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
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e fonti di calore
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pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
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Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
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put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
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Mercato elettrico
Assorbimento termico
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enza immessa 1476 kW (gas naturale)
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ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
inea prodottoinea prodotto
blueSparkPotenza 50 ndash 4000 kW conUnico motoreProduzione personalizzataAlimentazione gas naturale
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
Ambiti di interventombiti di intervento
Settore agricolo e zootecnico (cogenerazione da biogas)Settore immobiliare Privato (Teleriscaldamenti Istituti Endi ospitalitagrave)Settore immobiliare Pubblico (Comuni Province Regioni)Impianti sportivi piscine fitness-centerSettore industriale (aziende con turni di produzione e seddistribuite)Grande distribuzione organizzata (Centri commerciali e direzionali)Sanitagrave pubblica e privata (Ospedali Case di cura Cliniche Centri di accoglienza)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
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ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia
Incentivi (rischi) speculazione ‐ Durata breve
Criticitagrave disponibilitagrave finanziaria
Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO
Profili di consumo (rischi) audit energetici specifici
Criticitagrave semplificazioni burocratiche e ammortizzatori finanzia
Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =
SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI
ma egrave fondamentale la progettazione integrata tecnicoeconomica
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90
COGENERAZIONE
Efficienza globale circa 54
FORNITURE STANDARD
Efficienza della CogenerazioneEfficienza Elettrica 38 Efficienza Termica 43
NotaEfficienza Energetica 38 - 42 a
seconda della taglia di potenza
Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
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ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
ilosofia della cogenerazioneilosofia della cogenerazione
helliprisparmio energetico di circa il 30
helliphellipdefiscalizzazione
CAR basata sullrsquoindice PES In particolare la CAR eacuteLa produzione combinata di energia elettrica e calore che fornisce un risparmio di energia primaria pari almeno al 10 rispetto ai valori di riferimento per la produzionseparata di elettricitagrave e di calore PES ge 01 (10)
la produzione combinata di energia elettrica e calore mediante unitagrave di piccola cogenerazione e di micro‐cogenerazione (cioegrave di potenza rispettivamente inferiore a 1MW e inferiore a 50 kW) che forniscono un risparmio di energia primaria PES gt 0
= Rilascio CB
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
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dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
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unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
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ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
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enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
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ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
yyCentro commerciale di Mapello (BG)Centro commerciale di Mapello (BG)
Trigenerazione a condensazione
ello bluespark 600 MWMProduzione acqua calda a 90 deg C per alimentare un assorbitoreProduzione acqua calda a 70 deg C con la condensazione dei fumi
assimo utilizzo dellrsquoenergia povera er trasformarla in energia pregiata
helliphelliphellip in linea con la CAR
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
applicazione utenza ermesso la binazione intelligente
e fonti di calore
biettivo massima efficienza nellrsquouso del calore
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
2 Circuiti divisi base al livello ditemperatura(Doppio scambiaFA)
Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)
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pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
pologia di impianto
nza E 600 kWnza T 695 kW senza condensazionenza T 793 kW con condensazione
dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione
orositagrave 65 dB(A) a 7 m
ssioni NOx 250 mgNm 3CO 300 mgNm 3
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit
unzionamento estivo No condensazione
uzione standard quindia fumi Input 440 degC Output 120 degCa acqua Input 75 degC Output 90 degC
dimento E 407dimento T 471 senza condensazione
Scambiatore FA stan
unzionamento invernale Condensazione
uzione in condensazioneta fumi Input 440 degC Output 120 degCta fumi Input 120 degC Output 80 degCta acqua
put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)
put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
dimento E 407dimento T 54 in condensazioneento del recupero termico di circa 100
Scambiatore di condens
estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
Mercato elettrico
Assorbimento termico
impianto in cifre senza condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
amp amp
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put 44 degC Output 57 degC (scambiatore
put 57 degC Output 70 deg C (scambiatore standard)
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estione del carico ettrico in base
unzionalitagrave stagioni intermedie
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ηel = 398
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ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
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impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
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equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
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Oppure
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ηel = 398
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ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
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impianto in cifre con condensazione
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enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
temperatura di rugiada del gas di
scarico
Oppure
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enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
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ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ηter = 471
ηtotale = 869
PES= 275
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
impianto in cifre con condensazione
enza immessa 1476 kW (gas naturale)
enza elettrica lorda netta 600 587 kW
ηel = 398
ffreddamento motore 331 kW
ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)
ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
Secondo decreto recedirettiva europea 20048successive integrazioni e moPosizione nord Italia conseg15 kV e 50 autoconsumo
equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
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Temperatura acqua inferiore alla
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scarico
Oppure
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ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)
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ηter = 555
ηtotale = 953
PES= 325
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equisiti per lrsquoutilizzo del calore a bassa temperatura
enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
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Oppure
Separazione di circuiti a temperature diverse
Evitare condensa di fuori dascambiato
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enza di inquinanti nel che producano dense acideS-gtSO2-gtSO3-gtH2SO3)
Temperatura acqua inferiore alla
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