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Micro-cogenerazione

 

micro-cogenerazione per le aziende

Nella maggior parte delle applicazioni energetiche, l'energia serve in più forme. Queste includono tipicamente alcune combinazioni di: riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell'aria, energia meccanica e energia elettrica. Spesso queste forme energetiche addizionali vengono prodotte da una macchina termica funzionante su una sorgente di calore ad alta temperatura. Una macchina termica non può mai avere un'efficienza perfetta in base al secondo principio della termodinamica e produrrà quindi sempre un surplus di calore a bassa temperatura. Quest'ultimo viene comunemente definito "calore sprecato", "calore secondario" o "calore di bassa qualità". Questo calore è utile per la maggior parte delle applicazioni di riscaldamento, ma non viene tuttavia considerato pratico per trasportare calore attraverso lunghe distanze, diversamente dall'elettricità o dal carburante. Con il trasporto del carburante vi è d'altronde un trasporto anche di "calore sprecato", prima che tale spreco sia effettivamente prodotto.

Questo calore è utile per la maggior parte delle applicazioni di riscaldamento, ma non viene tuttavia considerato pratico per trasportare calore attraverso lunghe distanze, diversamente dall'elettricità o dal carburante. Con il trasporto del carburante vi è d'altronde un trasporto anche di "calore sprecato", prima che tale spreco sia effettivamente prodotto.

Per avere un uso efficiente dell'energia, il "calore secondario" deve essere usato utilmente. Siccome è facile trasportare l'elettricità, ma non lo è per quanto riguarda questo tipo di calore, un sistema efficiente in termini energetici deve generare elettricità solamente in zone dove il calore sprecato possa essere ben utilizzato. In una centrale elettrica il calore secondario offerto spesso supera quello richiesto, così da avere soltanto un piccolo valore economico. Tale calore viene solitamente dissipato in torri di raffreddamento senza neanche essere usato. Uno dei modi per fare un miglior uso di questo calore è consumare la fonte di energia primaria in loco e quindi generare l'energia in tutte le forme necessarie nel punto di utilizzo. Questo metodo è anche conosciuto come sistema a cogenerazione (CHP).

I sistemi CHP sono in grado di incrementare l'utilizzo energetico totale delle fonti energetiche primarie come i carburanti o l'energia solare termodinamica concentrata. Il CHP ha quindi guadagnato popolarità in tutti i settori di economia energetica, a causa degli aumenti nei costi dei carburanti, soprattutto quelli a base petrolifera e a causa dei problemi ambientali, in particolare il mutamento climatico.

In una centrale elettrica tradizionale che fornisce elettricità ai consumatori, soltanto il 30% circa del contenuto in calore delle fonti energetiche primarie come la biomassa, il carbone, il solare termodinamico, il gas naturale, il petrolio o l'uranio raggiunge il consumatore, anche se l'efficienza può essere del 20% per le vecchie centrali e del 50% per quelle più nuove. Per contrasto un sistema CHP converte solitamente il 10%-20% del calore primario in elettricità e la maggior parte di quello rimanente viene catturato per il riscaldamento dell'acqua o delle stanze. Di solito il 10%-30% del calore viene dissipato senza essere usato. In totale almeno il 65%, ma spesso si arriva sino al 90%, del calore generato dalla fonte primaria viene usato per scopi utili.

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