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Impianti di microcogenerazione. Analisi, componenti di un impianto, video e normativa.
Definizione e applicazione della microcogenerazione:
Sono apparecchiature di piccola potenza fino a 50 kW di facile installazione e senza necessariamente richiedere un grande investimento, applicabili fondamentalmente a edifici industriali, terziari e residenziali. È un tecnologia chiamata generazione distribuita Si caratterizza inoltre per consentire la produzione di energia elettrica e termica con un elevato risparmio nel consumo di energia primaria, poiché si riducono le perdite di energia elettrica dovute al trasporto e alla distribuzione dell'energia elettrica.
Le apparecchiature di microcogenerazione sono moduli che consentono la generazione contemporanea di energia elettrica e calore per riscaldamento e ACS dall'energia primaria di un combustibileSi tratta di un'apparecchiatura ad alta efficienza energetica che consiste in un sistema di generazione di energia elettrica con la capacità aggiuntiva di sfruttare il calore residuo del processo per generare energia termica. La microcogenerazione si basa su tre tipi di tecnologie: motori a combustione interna, motori a combustione esterna di tipo Stirling e microturbine.
Si configurano come un'efficace alternativa per migliorare l'efficienza energetica sia degli edifici che delle abitazioni considerate singolarmente, poiché costituiscono un'opzione tecnica di facile attuazione, economicamente vantaggiosa e molto efficiente, soprattutto negli impianti centralizzati di ACS e di riscaldamento.
I principali vantaggi degli impianti di microcogenerazione:
- È un sistema che attualmente viene prodotto in un formato compatto simile a quello di una caldaia convenzionale, che è in grado di generare contemporaneamente energia elettrica ed energia termica, senza richiedere molto spazio per l'installazione.
- Attualmente per il microcogenerazione Vengono utilizzati sia combustibili fossili (gas naturale, butano, propano, ecc…) che altri combustibili come il biodiesel, che hanno basse emissioni di gas nella loro combustione e per la loro facilità di produzione da prodotti vegetali; Anche se sono allo studio sistemi che utilizzano energie rinnovabili come la biomassa e l'energia solare.
- Sebbene il suo prezzo sia superiore a quello di un'apparecchiatura o caldaia convenzionale, si ripaga in minor tempo grazie al fatto che ottiene un maggiore risparmio energetico riducendo notevolmente il consumo di energia primaria (può arrivare fino al 40%) e le emissioni di CO2 e anche i costi di manutenzione e di esercizio sono inferiori.
- Elevato livello di efficienza energetica, con rese molto elevate dell'ordine dell'85-90%, essendo l'attrezzatura che più si avvicina al raggiungimento del ciclo di Carnot teorico.
- Il costo dell'investimento iniziale si riduce quando si tratta di installazioni in edifici che superano un numero di abitazioni in sistemi centralizzati, rispetto ad altre apparecchiature o installazioni simili.
- Consente la regolazione automatica in modo che si avvii e si arresti a seconda delle esigenze energetiche di cui l'edificio ha bisogno in ogni momento, in modo che le sue prestazioni siano legate alle richieste, potendo dire che maggiore è la domanda richiesta, maggiore è la prestazione e maggiore è l'efficienza energetica, questi sistemi funzioneranno con risultati migliori nelle zone con climi più freddi, soprattutto rispetto ad altri sistemi solari, che in queste tipologie di climi riducono notevolmente le proprie prestazioni.
- Sono apparecchiature altamente affidabili e silenziose grazie alla natura semplice e lineare della sua meccanica, che contribuisce anche a ridurre il rischio di guasti, il consumo di olio e le perdite per attrito all'interno.
L'immagine seguente mostra i componenti di un impianto di microcogenerazione:
Alcuni criteri da considerare nella progettazione dell'impianto.
I criteri di base da tenere in considerazione quando si progetta un impianto di microcogenerazione sono il numero di ore di funzionamento, insieme al fabbisogno termico dell'utenza, alle emissioni e ai costi di esercizio. Va considerato che più lungo è il tempo di funzionamento dell'apparecchiatura, prima verrà recuperato l'investimento iniziale a causa della maggiore quantità di energia prodotta, quindi la sua redditività economica aumenta, richiedendo un'elevata domanda termica per essere redditizia.
Nella scelta di questi sistemi è conveniente eseguire con precisione un'adeguata progettazione, calcolo e dimensionamento dell'impianto al fine di ottenere le massime prestazioni dello stesso nelle migliori condizioni di esercizio possibili.
Video esplicativi del suo funzionamento:
Questo video IDAE spiega in cosa consiste la cogenerazione, i suoi vantaggi e viene citato un caso di applicazione in un edificio con 97 abitazioni a Colmenar Viejo (Madrid):
Questo secondo video spiega più nel dettaglio come funziona il modello di caldaia a microcogenerazione a marchio ecoPOWER:
Ordinanza di esecuzione:
La normativa applicabile a livello spagnolo ed europeo sulla microcogenerazione è la seguente:
- Direttiva 2004/8/CE, sulla promozione della cogenerazione basata sulla domanda di calore utile.
- RD 616/2007 dell'11 maggio, sulla promozione della cogenerazione ad alto rendimento.
- RD 661/2007 del 25 maggio, che disciplina l'attività di produzione di energia elettrica in regime speciale e sostituisce il regio decreto 436/2004 del 12 marzo.
