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INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 Normative ed opportunità di utilizzo della mini-cogenerazione Normative Regelungen und Anwendung von Mini-KWK-Anlagen Dr. Walter Huber, Istituto per tecnologie innovative/Institut für innovative Technologien iit Luigi Crema, Fondazione/Stiftung Bruno Kessler REET Ing. Andrea De Pascale, Comitato Termotecnico Italiano Norbert Klammsteiner, Energytech Mauro Braga, Viessmann Luca Baccega, Direttore Generale Spark Energy

INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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Page 1: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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

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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 )

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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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tot

= 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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= 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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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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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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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

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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

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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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
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  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 2: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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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tot

= 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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= 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

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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

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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

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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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

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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 3: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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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tot

= 1

e

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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 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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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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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

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)

3

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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

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Motore DIESEL

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Turbine a vapore

Turbine a gas

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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

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

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

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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 4: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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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tot

= 1

e

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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 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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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 Termico75

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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

Confronto 4202 ndash DLgs 2007

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Recupero Termico75

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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

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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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

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

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)

3

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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

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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

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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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 5: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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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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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= 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

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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

prog

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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

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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Recupero Termico75

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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

Confronto 4202 ndash DLgs 2007

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Recupero Termico75

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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

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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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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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

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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

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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

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  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 6: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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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tot

= 1

e

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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 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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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 Termico75

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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

Confronto 4202 ndash DLgs 2007

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Recupero Termico75

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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

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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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

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

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)

3

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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

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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

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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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

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  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
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  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 7: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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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tot

= 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

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)

Recupero termico pari al 75 del totale

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Recupero termico pari al 75 del totale

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Confronto 4202 ndash DLgs 2007

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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

Confronto 4202 ndash DLgs 2007

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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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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

Confronto 4202 ndash DLgs 2007

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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)

3

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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

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Turbine a vapore

Turbine a gas

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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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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

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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 8: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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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tot

= 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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= 075

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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

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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

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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

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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

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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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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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 9: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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

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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

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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

prog

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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 Termico75

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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

Confronto 4202 ndash DLgs 2007

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Recupero Termico75

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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

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

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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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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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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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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

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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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 10: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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

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

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Recupero Termico75

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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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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

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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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)

Recupero termico pari al 50 del totale

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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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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

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

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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 11: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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

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

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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

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

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

default

et C

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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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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 12: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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

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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

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4

6

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10

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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

[]

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)

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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

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 )

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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

00

02

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08

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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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00 01 02 03 04 05

t

tot

= 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

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

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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

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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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Confronto 4202 ndash DLgs 2007

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Recupero Termico75

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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

Confronto 4202 ndash DLgs 2007

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Recupero Termico75

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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

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

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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)

Recupero termico pari al 50 del totale

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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 Termico50

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Recupero termico pari al 50 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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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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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 13: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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

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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

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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

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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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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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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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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

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

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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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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

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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 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

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2

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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)

3

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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

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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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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man

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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

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

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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 14: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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

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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

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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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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

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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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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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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

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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

00

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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

default

et C

47

Grazie per lrsquoattenzione

michelebianchiuniboit

051‐2093317

1

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2

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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

2

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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)

3

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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

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

6

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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

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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

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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

13

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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

14

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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

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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)

18

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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

19

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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

20

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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

22

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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

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2

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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto

24

Klim

aene

rgy

201

2

Bra

v

iess

man

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erke

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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 15: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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

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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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tot

= 1

e

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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

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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Recupero termico pari al 75 del totale

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Recupero termico pari al 75 del totale

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Confronto 4202 ndash DLgs 2007

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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

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

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

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Turbine a vapore

Turbine a gas

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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

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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30

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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 16: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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

10

00 01 02 03 04 05

t

e

ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007

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Recupero termico pari al 75 del totale

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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

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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

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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

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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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 17: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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

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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

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

et C

Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT

Confronto 4202 ndash DLgs 2007

00

02

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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

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

default

et C

Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT

Confronto 4202 ndash DLgs 2007

00

02

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06

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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

00

02

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06

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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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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

default

et C

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

2

Bra

v

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

rgy

201

2

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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

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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 18: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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

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10

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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

[]

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

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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

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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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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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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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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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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

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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

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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)

3

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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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erke

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

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2

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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

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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 19: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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

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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

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

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coge

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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

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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 Termico75

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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

Confronto 4202 ndash DLgs 2007

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Recupero Termico75

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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

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

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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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 Termico50

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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)

Recupero termico pari al 50 del totale

default

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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)

3

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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

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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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 20: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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

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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

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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 75 del totale

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Recupero termico pari al 75 del totale

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Confronto 4202 ndash DLgs 2007

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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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Confronto 4202 ndash DLgs 2007

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Recupero termico pari al 50 del totale

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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

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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

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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

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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 21: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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

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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

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14

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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)

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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 )

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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

00

02

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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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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

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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

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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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Recupero Termico75

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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

Confronto 4202 ndash DLgs 2007

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Recupero Termico75

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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

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

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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

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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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)

Recupero termico pari al 50 del totale

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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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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

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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 22: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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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

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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

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

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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

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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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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

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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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

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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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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

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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 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

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2

Bra

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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

2

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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)

3

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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

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

6

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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

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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

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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

13

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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

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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)

18

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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

19

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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

20

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erke

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

Klim

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erke

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

22

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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

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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

27

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

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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 23: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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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tot

= 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

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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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 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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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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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)

Recupero termico pari al 50 del totale

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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

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

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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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
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  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 24: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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

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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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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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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

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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

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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)

Recupero termico pari al 75 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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Recupero Termico75

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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

Confronto 4202 ndash DLgs 2007

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Recupero Termico75

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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

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

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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

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 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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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

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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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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 25: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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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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

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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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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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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

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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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

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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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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

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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

default

et C

47

Grazie per lrsquoattenzione

michelebianchiuniboit

051‐2093317

1

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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

2

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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)

3

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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

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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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

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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

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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

13

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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

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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)

18

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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

19

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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

20

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erke

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

Klim

aene

rgy

201

2

Bra

v

iess

man

n w

erke

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

22

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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

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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto

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erke

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)

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)

26

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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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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 26: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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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= 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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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 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 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

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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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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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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
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Page 27: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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

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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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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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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

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coge

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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

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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 Termico75

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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

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

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

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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

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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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

1

Klim

aene

rgy

201

2

Bra

v

iess

man

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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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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

6

Klim

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2

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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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2

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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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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

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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 28: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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

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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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00 01 02 03 04 05

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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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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

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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

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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 Termico75

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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

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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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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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 Termico50

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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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Klimaenergy 2012

Rel Mauro Braga

Accademia Viessmann

Bolzano 21 settembre 2012

Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari

2

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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)

3

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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

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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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

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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)

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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
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  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
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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

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00 01 02 03 04 05

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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

00

02

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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

00

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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

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 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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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

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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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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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 30: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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

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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

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

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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

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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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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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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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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

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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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

default

et C

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Grazie per lrsquoattenzione

michelebianchiuniboit

051‐2093317

1

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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)

3

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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

16

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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

17

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2

Bra

v

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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

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

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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 31: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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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IRE=01

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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

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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 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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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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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

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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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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
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  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
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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

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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

00

02

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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

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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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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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

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

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

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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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

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06

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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 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

n w

erke

Klimaenergy 2012

Rel Mauro Braga

Accademia Viessmann

Bolzano 21 settembre 2012

Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari

2

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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

6

Klim

aene

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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

aene

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201

2

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v

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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

aene

rgy

201

2

Bra

v

iess

man

n w

erke

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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 33: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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

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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

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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ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007

Recupero Termico75

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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)

Recupero termico pari al 75 del totale

prog

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cogc

tt CE

EE

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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT

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Recupero Termico75

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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)

Recupero termico pari al 75 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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Recupero Termico75

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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

Confronto 4202 ndash DLgs 2007

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Recupero Termico75

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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

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

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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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

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)

3

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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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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

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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 34: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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

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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

00

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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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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

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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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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

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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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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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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

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1

Klim

aene

rgy

201

2

Bra

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iess

man

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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

5

Klim

aene

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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

aene

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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 35: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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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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

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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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= 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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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)

Recupero termico pari al 75 del totale

prog

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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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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

Confronto 4202 ndash DLgs 2007

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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

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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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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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)

3

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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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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

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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

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

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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
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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

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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

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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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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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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

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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

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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

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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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

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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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ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - rid Eecog DLgs 2007ok 4202 - no DLgs 2007

Recupero Termico50

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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)

Recupero termico pari al 50 del totale

default

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1

Klim

aene

rgy

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2

Bra

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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

aene

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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

aene

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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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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

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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 37: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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

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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

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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

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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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tot

= 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

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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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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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Recupero termico pari al 75 del totale

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Confronto 4202 ndash DLgs 2007

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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

Confronto 4202 ndash DLgs 2007

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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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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

Confronto 4202 ndash DLgs 2007

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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

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Motore DIESEL

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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

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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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

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

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  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
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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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10

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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

[]

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

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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

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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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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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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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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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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

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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 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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Klim

aene

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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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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

7

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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

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man

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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
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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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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 )

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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

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

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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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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

prog

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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

Confronto 4202 ndash DLgs 2007

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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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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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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

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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

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

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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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

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Page 40: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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

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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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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

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

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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

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cogc

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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Confronto 4202 ndash DLgs 2007

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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

Confronto 4202 ndash DLgs 2007

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Recupero Termico75

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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

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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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

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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

1

2

3

4

5

6

7

8

Motore Stirling Sezione costruttiva

19

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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

20

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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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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
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  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 41: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

lim

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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

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04

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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

00

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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

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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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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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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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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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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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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

default

et C

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Grazie per lrsquoattenzione

michelebianchiuniboit

051‐2093317

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Klim

aene

rgy

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2

Bra

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iess

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erke

Klimaenergy 2012

Rel Mauro Braga

Accademia Viessmann

Bolzano 21 settembre 2012

Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari

2

Klim

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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

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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 42: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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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tot

= 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

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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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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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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

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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

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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

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

2

4

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

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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
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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

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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

00

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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

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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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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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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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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

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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

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)

3

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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

13

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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

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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

17

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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

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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
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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 )

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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

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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04

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00 01 02 03 04 05

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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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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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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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

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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

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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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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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

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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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et C

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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

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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 45: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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

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La produzione elettrica separata nel DLgs 2007(secondo DM 4811)

es

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 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 )

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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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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= 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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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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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)

Recupero termico pari al 50 del totale

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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)

3

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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

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

2

4

3 1

5

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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

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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 46: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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

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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

00

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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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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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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

00

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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

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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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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

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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

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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

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Klimaenergy 2012

Rel Mauro Braga

Accademia Viessmann

Bolzano 21 settembre 2012

Microcogenerazione con motore Stirling per utenze mono o bifamiliari

2

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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)

3

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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

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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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

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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

13

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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

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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

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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 47: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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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= 1

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= 075

PES=0C = 075

IRE=01

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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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= 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

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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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Recupero Termico75

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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

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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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Recupero Termico75

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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

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

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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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 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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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

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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 48: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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 )

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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

00

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04

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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

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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

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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

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Recupero Termico75

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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)

Recupero termico pari al 75 del totale

prog

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Recupero Termico75

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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

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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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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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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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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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

2

4

3 1

5

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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

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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 49: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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 )

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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

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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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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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

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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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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

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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

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

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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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 50: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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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 )

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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tot

= 1

e

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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 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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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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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

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)

3

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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

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Motore DIESEL

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Turbine a vapore

Turbine a gas

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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

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

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

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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 51: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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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= 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

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

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Recupero Termico75

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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)

Recupero termico pari al 75 del totale

prog

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cogc

tt CE

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Recupero Termico75

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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)

Recupero termico pari al 75 del totale

prog

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Confronto 4202 ndash DLgs 2007

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Recupero Termico75

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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

Confronto 4202 ndash DLgs 2007

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Recupero Termico75

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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

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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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

Confronto 4202 ndash DLgs 2007

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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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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 52: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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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= 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)

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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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

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

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

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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

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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 53: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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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

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

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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)

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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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

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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)

Recupero termico pari al 50 del totale

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Confronto 4202 ndash DLgs 2007

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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

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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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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

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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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

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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

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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 54: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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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= 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

del totale disponibile

Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT

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Recupero Termico75

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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 Termico75

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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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Recupero Termico75

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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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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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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

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

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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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 55: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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

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ok DLgs 2007 e 4202ok 4202 - no DLgs 2007

Confronto 4202 ndash DLgs 2007

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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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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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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

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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 56: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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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= 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

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

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cogc

tt CE

EE

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Confronto 4202 ndash DLgs 2007

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Recupero Termico75

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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

Confronto 4202 ndash DLgs 2007

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Recupero Termico75

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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

Confronto 4202 ndash DLgs 2007

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Recupero Termico75

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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

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

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 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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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

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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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 57: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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

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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

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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

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Come si posizionanoi cogeneratori in commercio(dati di targa)

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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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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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Recupero Termico75

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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

Confronto 4202 ndash DLgs 2007

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Recupero Termico75

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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

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

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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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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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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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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 58: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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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t

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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

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

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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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cogc

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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 75 del totale

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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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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

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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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 59: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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

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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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00 01 02 03 04 05

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

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Recupero termico pari al 50 del totale

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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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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

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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  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 60: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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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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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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

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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  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 61: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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)

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Recupero termico pari al 75 del totale

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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

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Motore DIESEL

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Turbine a vapore

Turbine a gas

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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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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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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

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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  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
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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

Confronto 4202 ndash DLgs 2007

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Recupero Termico100

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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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Confronto 4202 ndash DLgs 2007

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Recupero termico pari al 50 del totale

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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

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Turbine a vapore

Turbine a gas

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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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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

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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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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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  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
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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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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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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

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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

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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

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

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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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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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

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Turbine a vapore

Turbine a gas

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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

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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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

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ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)

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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)

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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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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

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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

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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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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

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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

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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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

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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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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT

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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

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

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

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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
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Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT

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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

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

2

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3 1

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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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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 68: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT

Confronto 4202 ndash DLgs 2007

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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

et C

Piccola cogenerazione a gas naturale con MCI e 100 di autoconsumo in BT

Confronto 4202 ndash DLgs 2007

00

02

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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

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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

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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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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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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

2

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3 1

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1

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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 69: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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 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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00 01 02 03 04 05

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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

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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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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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rumorositagrave dB(A) 46

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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

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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

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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

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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 70: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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 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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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

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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

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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

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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

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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

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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 71: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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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

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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

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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
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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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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

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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

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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

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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

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

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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 74: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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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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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

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VITOTWIN 300W Principio di funzionamento del motore Stirling

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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

21

Klim

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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

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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 75: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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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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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

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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
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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

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

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

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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 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

2

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6

1

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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

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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 78: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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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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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

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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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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

27

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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
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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

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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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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

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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

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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

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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 81: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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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

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

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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

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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

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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

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Bolzano ndash 21 Settembre 2012

Piccola cogenerazione a gas metano

Luca Baccega

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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

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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
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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

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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

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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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  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
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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

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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

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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

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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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VIESSMANN VITOTWIN 300-W Schema di impianto

24

Klim

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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)

26

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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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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
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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

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6

1

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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

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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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

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  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
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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

1

2

3

4

5

6

7

8

Motore Stirling Sezione costruttiva

19

Klim

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Bra

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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

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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

21

Klim

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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

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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
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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

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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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Klim

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VITOTWIN 300-W Schema di funzionamento

Mandata risc

Ritorno risc

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Elettrodo sorveglianza fiamma

elettrodo accensione

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elettrodi di accensione e ionizzazione

valvola di distribuzione aria

aria

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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

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)

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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

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  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
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  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
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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

Klim

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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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4

5

6

7

8

Motore Stirling Sezione costruttiva

19

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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

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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

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

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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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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

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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
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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

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Elettrodo sorveglianza fiamma

elettrodo accensione

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elettrodi di accensione e ionizzazione

valvola di distribuzione aria

aria

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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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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
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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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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

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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

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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
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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

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

amp amp

Grazie per lrsquoattenzionewwwsparkenergyit

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
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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

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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

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

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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
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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)

25

Klim

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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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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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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
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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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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

27

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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
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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

27

Klim

aene

rgy

201

2

Bra

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iess

man

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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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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
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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

27

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

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Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =

SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI

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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
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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

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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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  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
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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

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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
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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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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 99: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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201

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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
Page 100: INTERNATIONAL CONGRESS Modulo/Modul 7 · Dachs, Refcomp REC2 . ... mercato di una serie di prodotti di ... It’s cooperated by 7 partners coordinated by FBK itself . Luigi Crema,

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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
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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

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temperatura di rugiada del gas di

scarico

Oppure

Separazione di circuiti a temperature diverse

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amp amp

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Differenza Rinnovabili ndash Efficienza Energetica =

SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI

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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

seconda della taglia di potenza

Cogenerazione (100 unitarsquo) Tradizionale (148 unitarsquo)

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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

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Progettato per lrsquoutilizzo della ssa temperatura (fase a ndensazione)

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dimento E 407dimento T 471 senza condensazionedimento T 54 con condensazione

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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

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put 40 degC Output 44 degC (scambiatore n condensazione)

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Scambiatore di condens

estione del carico ettrico in base

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Mercato elettrico

Assorbimento termico

impianto in cifre senza condensazione

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ηel = 398

ffreddamento motore 331 kW

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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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scarico

Oppure

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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)

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helliprisparmio energetico di circa il 30

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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

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Trigenerazione a condensazione

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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

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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)

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ηel = 398

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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

temperatura di rugiada del gas di

scarico

Oppure

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Fonti Rinnovabili = produzione e VENDITA energia

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Efficienza Energetica = autoconsumo ELETTRICO E TERMICO

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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)

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helliprisparmio energetico di circa il 30

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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

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Trigenerazione a condensazione

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unzionamento invernale Condensazione

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Scambiatore di condens

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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

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SI AUTOSOSTIENE ANCHE SENZA INCENTIVI

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Efficienza globale Tra lrsquo81 e il 90

COGENERAZIONE

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FORNITURE STANDARD

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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
  • 7_1_KLIMAENERGY2012_CREMA_FBK
  • 7_2_Klimaenergy 2012_DePascale
  • 7_4_Braga-KLIMAENERGY
  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
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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

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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

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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helliprisparmio energetico di circa il 30

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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

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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

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  • 7_5_Piccola cogenerazione a gas metano
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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

  • KLE12_presentazione_congress_mod7
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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

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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

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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

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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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

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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)

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

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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Assorbimento termico

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enza elettrica lorda netta 600 587 kW

ηel = 398

ffreddamento motore 331 kW

ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)

ηter = 471

ηtotale = 869

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ηel = 398

ffreddamento motore 331 kW

ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)

ndensazione gas di scarico 125 kW (44degC)

ηter = 555

ηtotale = 953

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temperatura di rugiada del gas di

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ηel = 398

ffreddamento motore 331 kW

ffreddamento gas di scarico 364 kW (120degC)

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

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scarico

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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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temperatura di rugiada del gas di

scarico

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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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