Il Ciclo Organico Rankine, comunemente indicato come ORC, è un nuovo metodo impiegato nei sistemi di Cogenerazione che sfrutta l’energia termica di scarto negli impianti industriali per muovere microturbine guadagnando energia elettrica, senza ulteriore consumo di combustibile all’origine.
Gli Scambiatori di Calore a Piastre saldobrasate della linea T PLATE B di Tempco sono una soluzione ad alta efficienza ideale per questo genere di applicazioni a recupero energetico.

La Cogenerazione ORC sta velocemente prendendo piede negli impianti industriali di risparmio energetico: la cogenerazione è una maniera assai efficiente per raccogliere e riutilizzare energia da correnti di calore di scarto prodotte nei processi industriali, ricavandone al contempo calore/freddo ed elettricità. Consentendo lo sfruttamento ottimale dell’energia termica prodotta dagli impianti industriali, la Cogenerazione ORC è particolarmente indicata per tutte le applicazioni industriali che prevedono ingenti emissioni di energia termica e nelle quali il consumo elettrico e i relativi costi hanno un impatto considerevole nei processi produttivi.

Le performance di questo genere di soluzioni dipendono strettamente da alcuni fattori:

• quantità del calore emessa
• temperatura della fonte di calore
• tipo di vettore termico
• fluido di lavoro

In un sistema di Cogenerazione ORC un flusso primario di calore di scarto, in forma di liquido caldo o di gas, viene impiegato per scaldare direttamente o indirettamente un altro liquido, generalmente chiamato Fluido di lavoro. Il fluido di lavoro è un fluido organico ad alto peso molecolare con un punto di evaporazione più basso di quello del vapore acqueo.
Da ciò deriva il nome di Ciclo Organico Rankine, che consente anche di sfruttare sorgenti a bassa temperatura, quali energia di combustione da biomasse e calore di scarto industriale, che possono così venire convertiti in lavoro utile ad attivare microturbine per la produzione di energia elettrica. Il tipo di fluido di lavoro è un fattore cruciale per l’ottimizzazione del ciclo termodinamico, e va scelto in dipendenza dalla temperatura della fonte primaria di calore di scarto.
Una volta che il fluido di lavoro è stato pre-riscaldato, viene trasformato in vapore, e i suoi vapori si espandono nella turbina, collegata a un generatore di elettricità. In questo modo il sistema di cogenerazione può convertire parte dell’energia termica in energia elettrica.

La Cogenerazione ORC usa scambiatori di calore a piastre, sistemi di termoregolazione che impiegano piastre metalliche per trasferire energia termica tra due fluidi in condizione di ampio differenziale di temperatura.

Gli Scambiatori di Calore della serie T PLATE B di Tempco aumentano in questo genere di applicazioni la quantità di calore scambiato tra i due fluidi, grazie all’ampia superficie di contatto delle piastre. Inoltre, la condensazione e l’evaporazione del liquido refrigerante usato nel ciclo cogenerativo, in genere R245Fa, può essere ottenuta con l’impiego di un fluido a temperatura medio-alta, un cascame di vapori esausti o acqua pressurizzata, come pure mediante acqua di torre evaporativa o direttamente con un dry cooler. In entrambe le soluzioni, è necessaria un’alta efficienza di scambio termico.

Scambiatori di calore a piastre saldobrasate sono in questo caso la soluzione più indicata negli impianti di cogenerazione ORC, potendo garantire:

• alta efficienza energetica
• minime perdite di carico
• resistenza alle pressioni elevate f.v. +50 bar
• resistenza alle alte temperature -200 up to +300 C
• impieghi in condizioni di “full vacuum”

Tutte queste caratteristiche sono assicurate dalla gamma di scambiatori a piastre saldobrasate Tempco T PLATE B, studiati per assicurare la massima efficienza nell’applicazione di scambiatori di calore in impianti di cogenerazione ORC funzionanti con tutti i diversi possibili fluidi, così come per impieghi in centraline idrauliche e in situazioni di scambio termico tra acqua e olio. L’assenza di guarnizioni riduce inoltre al minimo gli interventi di manutenzione, e il design compatto e leggero assicura una facile installazione, grazie anche alle diverse opzioni di assemblaggio, SAE e filettature maschio/femmina.
Tutti gli scambiatori di calore a piastre saldobrasate della serie Tempco T PLATE B sono certificate CE-PED, ASME U UM stamp, CSA, GOST R, KIWA, Lloyd’s Register, UDT, SVGW and CSI.

Materiali disponibili per le piastre:

• AISI 316
• AVESTA 254 SMO (solo alcune tipologie)

Materiali per la saldobrasatura:

• Rame
• Nickel

La dissipazione del calore residuo può essere poi ottenuta con diverse soluzioni, a seconda delle condizioni ambientali dell’impianto produttivo:

• torri evaporative
• condensatori a piastre saldobrasate
• condensatori evaporativi
• dry cooler
• free cooler
• scambiatori a piastre

I sistemi di Cogenerazione ORC che impiegano gli scambiatori di calore della gamma Tempco T PLATE B sono studiati per dare il massimo nella produzione di energia da flussi termici di scarto provenienti da impianti industriali, convertendoli in energie elettrica per impiego interno, fornendo in tal modo un ulteriore guadagno da quantità di energia che vengono in genere sprecate e aumentando l’efficienza energetica complessiva dei processi produttivi. Installare un sistema di cogenerazione ORC è anche un importante indicatore del livello di coscienza ambientale dell’azienda, e questo fa sì che un impianto di cogenerazione per la produzione di energia da flussi termici di scarto abbia molteplici benefici, sia in termini di ritorni economici e di risparmio energetico che in termini di immagine aziendale.

Tempco offre i migliori macchinari per applicazioni nell’ambito dell’energia termica, produzione di energia e cogenerazione e termoregolazione industriale, con una gamma completa di soluzioni mirate alle singole esigenze di risparmio e recupero energetico industriale. Tempco, soluzioni per il raffreddamento, il riscaldamento, la termoregolazione e lo scambio termico. Scambiatori di Calore T PLATE B, torri di raffreddamento, chillers, centraline di termoregolazione e una gamma completa di macchinari per la generazione di energia e la cogenerazione: unità di recupero termico, dissipatori di calore, centraline per il trattamento del biogas e sistemi di pre-riscaldamento fluidi. Visita il sito Tempco per saperne di più.