Nel presente lavoro si analizzano gli aspetti energetici della cogenerazione riportando lo studio su un impianto di Microcogenerazione da 15 kWe, con motore a combustione interna alternativo (MCIA) alimentato a GPL, progettato, costruito e collegato alla rete elettrica, presso il Dipartimento di Meccanica ed Energetica (DiME) dell’Università degli Studi di Napoli Federico II. L’impianto motore utilizza un sistema di recupero di calore caratterizzato da un unico circuito ad acqua, con il recupero del calore in uscita dai gas di scarico, quello dell’acqua di raffreddamento del motore e quello ceduto per irraggiamento all’interno dell’involucro che ospita il gruppo. Sono state effettuate una serie di prove sperimentali al punto nominale e si riportano i dati medi di funzionamento. Inoltre, si è eseguita una simulazione termo-fluidodinamica 1D del flusso all’interno del MCIA, che accoppiata ai bilanci di massa ed energia per l’intero sistema e per ogni componente ha permesso di caratterizzare il micro-cogeneratore, sia per quanto riguarda i trasferimenti energetici, sia per la stima delle temperature di tutti i circuiti e delle potenze recuperate per ogni componente. Da questa dettagliata analisi si individuano i settori dove è possibile operare miglioramenti. Partendo dall’ovvia considerazione che il recupero energetico di calore dipende dalle caratteristiche delle utenze, in particolare dai livelli di temperatura in corrispondenza dei quali si recupera l’energia termica, si effettua una valutazione comparativa dell’utilizzo dell’impianto costruito per sei tipologie di utenze: residenziale, ospedaliera, terziaria, commerciale, sportiva ed alberghiera. Sono valutati gli indici energetici, IRE (Indice di Risparmio Energetico) ed LT (Limite termico), definiti dalla delibera A.E.E.G. (Autorità per l’Energia Elettrica ed il Gas) n. 42/2002, ed un indice di risparmio energetico riferito all’utenza, indicato con IREtecnico e definito dagli autori.
Micro-Cogeneratore per Utenze Residenziali e Commerciali: Analisi Energetica e Termo-Fluidodinamica Monodimensionale / Gimelli, Alfredo; M., De Nitto; Migliaccio, Mariano. - ELETTRONICO. - (2010), pp. 1-12. (Intervento presentato al convegno 65° Congresso Nazionale ATI Energia ed Ambiente Motori dello Sviluppo tenutosi a Chia Laguna Resort Domus de Maria (Cagliari) – Italy nel 13-17 September 2010).
Micro-Cogeneratore per Utenze Residenziali e Commerciali: Analisi Energetica e Termo-Fluidodinamica Monodimensionale
GIMELLI, ALFREDO;MIGLIACCIO, MARIANO
2010
Abstract
Nel presente lavoro si analizzano gli aspetti energetici della cogenerazione riportando lo studio su un impianto di Microcogenerazione da 15 kWe, con motore a combustione interna alternativo (MCIA) alimentato a GPL, progettato, costruito e collegato alla rete elettrica, presso il Dipartimento di Meccanica ed Energetica (DiME) dell’Università degli Studi di Napoli Federico II. L’impianto motore utilizza un sistema di recupero di calore caratterizzato da un unico circuito ad acqua, con il recupero del calore in uscita dai gas di scarico, quello dell’acqua di raffreddamento del motore e quello ceduto per irraggiamento all’interno dell’involucro che ospita il gruppo. Sono state effettuate una serie di prove sperimentali al punto nominale e si riportano i dati medi di funzionamento. Inoltre, si è eseguita una simulazione termo-fluidodinamica 1D del flusso all’interno del MCIA, che accoppiata ai bilanci di massa ed energia per l’intero sistema e per ogni componente ha permesso di caratterizzare il micro-cogeneratore, sia per quanto riguarda i trasferimenti energetici, sia per la stima delle temperature di tutti i circuiti e delle potenze recuperate per ogni componente. Da questa dettagliata analisi si individuano i settori dove è possibile operare miglioramenti. Partendo dall’ovvia considerazione che il recupero energetico di calore dipende dalle caratteristiche delle utenze, in particolare dai livelli di temperatura in corrispondenza dei quali si recupera l’energia termica, si effettua una valutazione comparativa dell’utilizzo dell’impianto costruito per sei tipologie di utenze: residenziale, ospedaliera, terziaria, commerciale, sportiva ed alberghiera. Sono valutati gli indici energetici, IRE (Indice di Risparmio Energetico) ed LT (Limite termico), definiti dalla delibera A.E.E.G. (Autorità per l’Energia Elettrica ed il Gas) n. 42/2002, ed un indice di risparmio energetico riferito all’utenza, indicato con IREtecnico e definito dagli autori.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
