Realizziamo sempre più spesso moduli termici TCPU H, dedicati al recupero di energia termica da impianti di cogenerazione realizzati mediante l’impiego di motori endotermici, alimentati a biogas, gas naturale o gasolio.
Questo perchè risulta interessante l’abbinamento di un generatore autonomo di corrente elettrica, con la produzione a basso costo di acqua calda, recuperando il calore prodotto dal motore, che in condizioni normali andrebbe dissipato mediante il radiatore.
Queste unità skid package, sono composte generalmente da:
- scambiatore di calore per recupero acqua calda dal circuito jacket (camicie blocco motore)
- scambiatore di calore per recupero dal circuito after cooler o charge cooler
- scambiatore di calore per recupero dai fumi esausti di combustione
- elettroradiatore per dissipazione di emergenza
- valvole di regolazione e di by-pass
- quadro di gestione e di potenza
Tipicamente i primi due sono scambiatori a piastre di tipo ispezionabile, che permettono una ottima efficienza di scambio e quindi dei valori di recupero molto spinti.
Il terzo è invece un classico scambiatore di calore a fascio tubiero, realizzato con una costruzione particolare. Gli scambiatori che andiamo ad installare su questo circuito sono solitamente del tipo a tubi diritti scovolabili, con tubi di diametro piuttosto elevato, 18mm. o addirittura 25mm., per facilitarne la pulizia dalle incrostazioni provocate dai fumi dello scarico del motore, con testate smontabili. La soluzione con testate smontabili è sicuramente piuttosto costosa a livello i investimento iniziale, rispetto a soluzioni più semplici, ma consente di avere maggiore affidabilità nel tempo. Infatti il problema del recupero sui fumi è legato soprattutto al tipo di combustibile utilizzato, nel caso di biogas o anche di gasolio, un recupero troppo spinto, o un funzionamento a temperature diverse da quelle di progetto (tipicamente più basse, per motivi di diverso tipo), possono causare un fenomeno di condensazione all’interno dei fumi, con formazione di miscele acide corrosive.
Avere le testate smontabili, consente di effettuare delle sostituzioni della singola testata dello scambiatore, invece di intervenire sullo scambiatore intero, permettendo altresì di scegliere materiali meno nobili per le testate stesse.
Il radiatore è indispensabile, in quanto nel caso il cliente non abbia la necessità di recuperare il calore generato dal motore, quest’ultimo deve essere in condizione di continuare a funzionare per produrre l’energia elettrica richiesta, potendo contare su un diverso sistema di smaltimento del calore prodotto.
Valvole e gestione, fanno parte della serie di accessori necessari al funzionamento corretto del tutto.
Questa sintetica descrizione mette in evidenza due fattori importanti:
- costo realizzativo della componentistica
- delicatezza del recuperatore fumi
La parte fumi infatti è quella che incide maggiormente sul costo complessivo del sistema di recupero di energia, risultando anche quella più delicata dal punto di vista realizzativo e tecnico.
In sostanza fatto 100 il costo di un sistema di recupero fumi/acqua, bisogna considerare che l’incidenza della parte fumi può arrivare al 60% del valore complessivo, su impianti di dimensioni medio grandi, per diventare ancora più preponderante su impianti di taglia piccola.
Questa considerazione deve far riflettere sulla effettiva validità di installare un sistema di recupero fumi/acqua su motori di piccola taglia, dove con un investimento di circa 1/3 (un terzo), si può realizzare un impianto molto efficiente, pur senza recuperare il calore dei fumi, evitando spesso problemi gestionali tutt’altro che semplici. Su impianti di dimensioni medio grandi, il recupero assume proporzioni di sicuro interesse e qualche complicazione costruttiva è tollerabile e “spalmabile” nel costo di impianto, su impianti piccoli dove magari si parla di qualche decina di KW al massimo, a mio modesto parere è una scelta discutibile.
