La nostra azienda ha operato su di un impianto di cogenerazione alimentato a biogas, un revamping completo della sezione di controllo motore e generazione energia.revamping 01

Utilizzando un sistema di acquisizione dati e controllo National Instruments della serie Compact-RIO, abbiamo ricablato tutta la sensoristica presente sul gruppo cogeneratore, scritto tutte le logiche di controllo per le grandezze fondamentali ed abbiamo curato la logica di aggancio in parallelo rete.
Il gruppo motore presente sull'impianto è un 12 cilindri MAN LE2842 da 350Kw alimentato a biogas. Tramite il nostro sistema di controllo abbiamo gestito in maniera autonoma le seguenti funzioni:

  • avviamento motore e warm-up
  • controllo delle temperature e scambio termico con circuito digestore e ventole esterne
  • raffreddamento e depurazione biogasrevamping 02
  • controllo di sicurezza del circuito biogas
  • controllo completo dei parametri motoristici del gruppo propulsore
  • controllo in closed-loop del titolo aria/gas del motore
  • regolazione adattativa dell'anticipo e della tensione di accensione
  • aggancio in parallelo rete
  • controllo e regolazione della potenza elettrica e termica prodotta
  • pannelli di controllo per service e diagnosi in modalità locale e remota

 

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Per cogenerazione si intende la produzione congiunta e contemporanea di energia elettrica e calore. Rispetto alle centrali elettriche, la cogenerazione ha natura distribuita e si realizza mediante piccoli impianti. In breve si tratta di mini-impianti in grado di generare calore ed elettricità per grandi strutture (es. ospedali, alberghi ecc.) o piccoli centri urbani. La combustione nelle piccole centrali a cogenerazione raggiunge risparmi fino al 40% nell'utilizzo delle fonti primarie di energia.

cogenerazione 01Il vantaggio rispetto alle grandi centrali termoelettriche. Le grandi centrali termoelettriche utilizzano il carbone o il petrolio per generare calore, la loro combustione è però a rendimenti molto bassi. A questo si aggiungono le grandi perdite di energie causate dalla distribuzione dell'energia elettrica dal punto di produzione al punto di consumo.

 Nel caso della cogenerazione, invece, il punto di produzione dell'energia è situato nei pressi della zona di consumo. Una caratteristica che permette anche il riutilizzo del calore per il teleriscaldamento delle abitazioni. In questo modo, la cogenerazione fornisce contemporaneamente riscaldamento ed energia elettrica.

 Esistono diverse tipologie di impianti di cogenerazione in base alla scala di produzione. La cogenerazione macro è solitamente utilizzata nelle industrie e per il teleriscaldamento di interi quartieri urbani o comuni. La cogenerazione micro, invece, è utilizzata per soddisfare la domanda di piccole abitazioni isolate.

 Va detto che la combustione nella cogenerazione non elimina le conseguenze inquinanti. Di fatto, l'impianto a cogenerazione brucia derivati delle fonti primarie fossili come una qualsiasi centrale elettrica producendo emissioni di monossido di carbonio, di ossidi di azoto e di particolato. L'aspetto inquinante può comunque essere ridotto mediante l'uso di biocombustibili (es. biodiesel).

 

La combustione nella cogenerazione consente tre vantaggi:cogenerazione 02

  • Maggiore rendimento della combustione;
  • Minore spreco nella distribuzione dell'energia elettrica;
  • Produzione congiunta di riscaldamento ed elettricità.

 

Per rendere chiara l'idea sui vantaggi della cogenerazione ricorriamo ad un esempio e ripercorriamo la vita energetica di un bagno caldo. Supponiamo di voler riscaldare l'acqua con uno scaldabagno elettrico, nel momento in cui accendiamo lo scaldabagno iniziamo ad utilizzare energia elettrica prodotta da una grande centrale termoelettrica. La grande centrale termoelettrica produce energia elettrica tramite la combustione "a basso rendimento" di derivati del petrolio o del carbone. L'energia elettrica così prodotta è poi trasportata fino all'utente finale mediante la rete elettrica con inevitabili perdite di energia causate dalla distanza. Arrivata a destinazione l'energia elettrica riscalda l'acqua del nostro scaldabagno elettrico.

 cogenerazione 03Nel caso della cogenerazione, invece, l'impianto di produzione dell'energia elettrica è situato nei pressi dell'utente. L'impianto ha minori dimensioni e raggiunge combustioni a rendimento più elevato per produrre calore ed energia elettrica. Il calore non viene però disperso all'esterno, come nelle centrali termoelettiche, bensì è riutilizzato per teleriscaldare le abitazioni. Poiché l'impianto di cogenerazione è situato vicino all'utente non si verificheranno grandi perdite durante il trasporto dell'energia elettrica.

 

 

 

L’interesse per le problematiche di controllo ha condotto CODE ENGINEERING a sviluppare in proprio una ECU (Engine Control Unit) da applicare al controllo di motori a combustione multi-fuel gasolio-metano, biogas o syngas utilizzati negli impianti di cogenerazione. Questa attività ha determinato la nascita di una propria linea di prodotti hardware e software dedicati al controllo, all’automazione ed alla supervisione di gruppi di cogenerazione che CODE Engineering installa in impianti prodotti in collaborazione con i propri partner.

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I sistemi prodotti da CODE ENGINEERING integrano sia hardware National Instrument che sistemi di regolazione e controllo consolidati in ambito industriale quali i sistemi Woodward, i PLC SIEMENS o Allen -Bradley. Il software Code Engineering permette di integrare le funzioni di report, mailing, sms alert necessari alla manutenzione a distanza.

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Il software Code Engineering svolge le acquisizioni dati ed i calcoli necessari all'ottenimento della certificazione di Cogenerazione ad Alto Rendimento (CAR), secondo i requisiti GSE

CODE ENGINEERING è in grado di proporrre la sostituzione, upgrade di sistemi esistenti con propri sistemi di acquisizione e controllo come dimostra il seguente caso studio.