“Modellistica dei sistemi energetici”, LS Ingegneria informatica e dell’automazione, a.a Prof. P.R. Spina Prof. Pier Ruggero Spina Dipartimento di Ingegneria Dispensa del corso di “MODELLISTICA DEI SISTEMI ENERGETICI” a.a Argomento: Sistemi Energetici (parte 3)

“Modellistica dei sistemi energetici”, LS Ingegneria informatica e dell’automazione, a.a Prof. P.R. Spina Sistemi energetici cogenerativi

“Modellistica dei sistemi energetici”, LS Ingegneria informatica e dell’automazione, a.a Prof. P.R. Spina Aspetti tecnico-energetici della cogenerazione

“Modellistica dei sistemi energetici”, LS Ingegneria informatica e dell’automazione, a.a Prof. P.R. Spina energia elettrica combustibile SISTEMA COGENERATIVO energia termica calore di scarto per usi civili/terziari (riscaldamento, condizionamento, acqua sanitaria) per usi industriali (sia calore che freddo per il processo produttivo) autoconsumo AT/MT/BT vendita in AT/MT/BT La cogenerazione produzione combinata, in un unico processo, di energia elettrica/meccanica e calore energia meccanica ???

“Modellistica dei sistemi energetici”, LS Ingegneria informatica e dell’automazione, a.a Prof. P.R. Spina EeEe EcEc EtEt SISTEMA COGENERATIVO rendimento elettrico rendimento termico coefficiente di utilizzo del combustibile Prestazioni di un cogeneratore

“Modellistica dei sistemi energetici”, LS Ingegneria informatica e dell’automazione, a.a Prof. P.R. Spina % CombustibilePCSPCI PCS/PCI idrogeno % metanolo % gas naturale % gpl % gasolio % carbone (antracite) % olio vegetale (colza) % biodiesel % olio vegetale (palma) % olio combustibile % olio vegetale (soia) % biogas % gas d'altoforno % Coefficiente di utilizzo del combustibile Se calcolato con riferimento al potere calorifico inferiore (PCI) il limite superiore non è 100%

“Modellistica dei sistemi energetici”, LS Ingegneria informatica e dell’automazione, a.a Prof. P.R. Spina Primo principio termodinamica ENERGIA TERMICA = ENERGIA MECCANICA Secondo principio termodinamica ENERGIA TERMICA ≠ ENERGIA MECCANICA 1 kJ di ACQUA CALDA ≠ 1 kJ di VAPORE ≠ 1 kJ di ELETTRICITA’ Prestazioni di un cogeneratore

“Modellistica dei sistemi energetici”, LS Ingegneria informatica e dell’automazione, a.a Prof. P.R. Spina Rendimento di primo principio Rendimento di secondo principio Prestazioni di un cogeneratore

“Modellistica dei sistemi energetici”, LS Ingegneria informatica e dell’automazione, a.a Prof. P.R. Spina EeEe EcEc EtEt SISTEMA COGENERATIVO E cse EtEt CENTRALE ELETTRICA EeEe E cst CALDAIA COGENERAZIONE PRODUZIONE SEPARATA E cs =E cse +E cst  es  ts Il confronto con la produzione separata

“Modellistica dei sistemi energetici”, LS Ingegneria informatica e dell’automazione, a.a Prof. P.R. Spina Il piano rendimento elettrico - termico

“Modellistica dei sistemi energetici”, LS Ingegneria informatica e dell’automazione, a.a Prof. P.R. Spina Cogenerazione in Italia e indice IRE

“Modellistica dei sistemi energetici”, LS Ingegneria informatica e dell’automazione, a.a Prof. P.R. Spina Cogenerazione con turbogas e MCI

“Modellistica dei sistemi energetici”, LS Ingegneria informatica e dell’automazione, a.a Prof. P.R. Spina  97%  93%   85 % P th /P e  1,5 TOT  280 °C NOx  10 15% O 2  30% Schema di cogenerazione con MTG

“Modellistica dei sistemi energetici”, LS Ingegneria informatica e dell’automazione, a.a Prof. P.R. Spina Bilancio energetico di una MTG da 100 kWe

“Modellistica dei sistemi energetici”, LS Ingegneria informatica e dell’automazione, a.a Prof. P.R. Spina intercooler - T  30/40 °C olio - T  °C Acqua di raffr. - T  °C fumi - T > 400 °C Bilancio energetico di un MCI da 1 MWe

“Modellistica dei sistemi energetici”, LS Ingegneria informatica e dell’automazione, a.a Prof. P.R. Spina Schema cogenerativo con MCI da 1 MWe

“Modellistica dei sistemi energetici”, LS Ingegneria informatica e dell’automazione, a.a Prof. P.R. Spina Bilancio energetico di un MCI da 5 kWe

“Modellistica dei sistemi energetici”, LS Ingegneria informatica e dell’automazione, a.a Prof. P.R. Spina Cogenerazione con ciclo a vapore