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Applicazione della conversione del calore in energia presso un impianto a Biogas in Germania


Ubicazione: Trechwitz, Germania
Potenza lorda generata nel sito: 30-35kWe 
Potenza termica in ingresso: 375-450kWt  
Acqua calda in ingresso: 90-95°C (118-203°F)
Portata di acqua calda in ingresso: 39 m3/ora(172 GPM)
Temperatura ambiente: 0-15°C (32-59°F)

ElectraTherm ha installato la sua prima Green Machine in Germania, presso un impianto di produzione di energia da biogas, al fine di produrre energia elettrica aggiuntiva senza aumentare il consumo di carburante o le emissioni. Il sito produce biogas per mezzo della digestione anaerobica, azionando un motore a combustione interna MWM da 800kWe, il quale a sua volta genera energia elettrica che viene immessa in rete. La produzione attuale del motore è di 500 kWe, ma con l’aggiunta della Green Machine il calore in accesso verrà utilizzato per produrre circa il 7% di energia elettrica in più. Questa è la prima applicazione in Germania nella quale il Ciclo Rankine Organico (ORC) viene integrato in un impianto a biogas, rispondendo in questo modo ai requisiti termici del 60% necessari per l'ottenimento della tariffa speciale tedesca EEG 2012. L'aggiunta della Green Machine permette di ottenere una tariffa più elevata per tutta l'energia elettrica prodotta nell'impianto, riducendo notevolmente il tempo di ritorno dell'investimento. QUESTO È SMART POWER™

“La tariffa tedesca del 2012 premia gli impianti a biogas che utilizzano il 60% del carico termico nel loro processo" dice Markus Heyde, Responsabile del Progetto per Etalon. "L'aggiunta della Green Machine all'impianto ci ha aiutato a raggiungere il 60% richiesto, e l'incentivo permette un conveniente periodo di ritorno dell'investimento"60%.

La Green Machine produce energia distribuita ricavandola dal calore disperso. L’acqua calda entra nella Green Machine a 90-95℃, dove riscalda un fluido di lavoro trasformandolo in vapore sotto pressione. Il vapore ad alta pressione si espande in un’unità di potenza a viti accoppiate brevettata da ElectraTherm, che mette in rotazione un generatore elettrico il quale produce da 30 a 65 kWe. Dopo aver messo in rotazione l'espansore a viti accoppiate, il vapore torna allo stato liquido in un condensatore esterno raffreddato ad aria. Dopo la condensazione, il fluido di lavoro torna all'evaporatore dove il processo si ripete.

Il processo di digestione anaerobica installato nell'impianto utilizza come "combustibile" una miscela di granoturco e concime. Il granoturco e il combustibile vengono caricati in una tramoggia ad alimentazione automatica. Dalla tramoggia la biomassa risultante viene pompata al digestore, nel quale si produce metano per digestione anaerobica. A sua volta, il metano mette in rotazione il motore.

Il motore MWM è dotato di uno scambiatore di calore per i gas di scarico, progettato per combinare in un unico flusso termico il calore dei gas di scarico con quello dell’acqua di raffreddamento del motore. Il calore disperso dal motore viene utilizzato per riscaldare il processo di digestione anaerobica, mentre il calore in eccesso non richiesto per sostenere il processo di digestione anaerobica viene utilizzato dalla Green Machine per produrre elettricità 24 ore al giorno e 7 giorni alla settimana, senza l'impiego di combustibili fossili.