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Cogeneratori ad elevata efficienza per produrre energia elettrica e termica

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Cogeneratori per la produzione combinata di energia termica ed elettrica

Produzione di energia elettrica e termica per le esigenze di hotel, strutture sportive, edifici commerciali e realtà industriali

Alla base della cogenerazione c'è l’idea della produzione decentralizzata di energia: un cogeneratore è in grado di produrre energia elettrica per soddisfare il fabbisogno dell’utenza e, allo stesso tempo, il calore prodotto dal dispositivo viene impiegato per il riscaldamento senza dispersioni. L‘energia elettrica non utilizzata viene immessa nella rete elettrica pubblica. 

Il calore generato da un'unità di cogenerazione non viene perso, ma viene immesso nella rete di riscaldamento. Insieme ad un altro generatore di calore, ad esempio una caldaia, l'edificio viene alimentato con elettricità, calore e acqua calda quasi senza perdite.

 

Struttura e funzionamento di un'unità di cogenerazione

Un’unità di cogenerazione è costituita essenzialmente da un motore, un generatore sincrono e uno scambiatore di calore. Il generatore sincrono (macchina operatrice) azionato dal motore a combustione (motore di potenza) genera corrente alternata trifase (corrente trifase) con una frequenza di 50 Hz e una tensione di 400 volt, normalmente utilizzata dal motore stesso.

Il collegamento elettrico viene effettuato alla rete a bassa tensione (livello 0,4 kV). Di norma, gli impianti di cogenerazione funzionano in parallelo alla rete pubblica. Tuttavia, utilizzando generatori sincroni, è anche possibile far funzionare un sistema di backup. L'elettricità in eccesso può essere immessa nella rete della società di fornitura energetica.

Il motore emette calore, che viene successivamente assorbito nel cosiddetto "circuito di raffreddamento interno" dall'olio lubrificante, dall'acqua di raffreddamento del motore e dai gas di scarico e trasferito al sistema di riscaldamento tramite uno scambiatore di calore a piastre.

Questo sistema di generazione e utilizzo dell'energia è chiamato cogenerazione perché utilizza sia l'energia meccanica (potenza) generata dal motore, sia l'energia termica (calore) rilasciata quando il generatore è azionato dal motore.

 

Fornitura efficiente di energia attraverso la cogenerazione

L'alta efficienza della produzione combinata di calore ed elettricità si basa sul fatto che quando l'elettricità viene prodotta da un generatore azionato da un motore a combustione di gas, questo processo genera anche calore. Gli impianti di cogenerazione Vitobloc di Viessmann utilizzano questo calore residuo per produrre acqua di riscaldamento e acqua calda sanitaria. L'efficienza complessiva è quindi significativamente più alta rispetto a quando l'energia e il calore sono generati separatamente. L'unità Vitobloc 200 EM-20/39 ha un livello di efficienza fino al 95%. La sua efficienza termica è del 63% e quella elettrica del 32%.

Gli impianti di cogenerazione sono indicati in molti ambiti (dall’industria agli ospedali al terziario ai centri sportivi), sia per il riscaldamento che per il calore di processo; le utenze che traggono i maggiori benefici dall’impiego di questi sistemi sono quelle che si caratterizzano per:

  • consumi elettrici e termici elevati e costanti nel tempo;
  • alti costi di approvvigionamento dell’energia elettrica;

Vitobloc è efficace dove la domanda di calore ed energia è alta

Gli impianti di cogenerazione Viessmann Vitobloc 200 e 300 dimostrano i loro punti di forza soprattutto laddove la richiesta di calore ed energia è costante. Per consentire un funzionamento il più lungo possibile, è possibile integrare un accumulatore di calore a seconda del profilo di consumo dell'edificio. Per quanto riguarda l'elettricità, l'obiettivo è quello di raggiungere il più alto autoconsumo possibile dell'energia prodotta in loco. A causa degli alti prezzi dell'elettricità, questo è più redditizio dell'immissione remunerata nella rete pubblica.

Principio e schema di funzionamento

Descrizione

In una centrale di cogenerazione, il motore a combustione interna aziona un generatore per la produzione di energia elettrica. Il calore residuo contenuto nell‘acqua di raffredamento e nei gas di scarico viene reso utilizzabile tramite uno scambiatore di calore e messo a disposizione per il circuito di riscaldamento.

Schema di funzionamento
Vista interna Vitobloc 200 EM-70/115

Vantaggi e benefici delle unità di cogenerazione Viessmann Vitobloc

 

Vantaggio

Beneficio

         
 
  • Rendimenti elettrici elevati grazie a motori e generatori sincroni ad alta efficienza energetica
  • Efficienza economica grazie alla massima quota possibile di produzione di energia elettrica
         
 
  • Batterie di avviamento e generatore sincrono previsti di serie
  • Adatto per il funzionamento in sostituzione della rete: il fabbisogno di corrente reattiva non aumenta, non sono necessari sistemi di compensazione e resistenze per ilfunzionamento asincrono
         
 
  • Interruttore di alimentazione a 4 poli, primo riempimento del serbatoio dell'olio lubrificante, connessioni elastiche, contatore elettrico calibrato, aumento della temperatura di ritorno dell'acqua di riscaldamento, conservazione per 24 settimane
  • Riduzione dei costi di follow-up per l'integrazione del sistema
         
 
  • Integrazione della linea gas, batterie di avviamento, alimentazione olio lubrificante, armadio elettrico nel modulo
  • Risparmio di tempo e costi nella pianificazione, montaggio in cantiere, messa in servizio e funzionamento
         
 
  • Test di fabbrica del modulo completo con motore, generatore, scambiatori di calore e armadio elettrico a pieno carico
  • Sforzo minimo di messa in servizio e valori di prestazione verificati
         
               

Gamma di cogeneratori Viessmann Vitobloc 200 e 300

La gamma di unità di cogenerazione Viessmann comprende le serie di prodotti Vitobloc 200 e 300. Entrambi vengono forniti completamente pronti per il collegamento e offrono un'affidabilità impressionante. Con intervalli di funzionamento fino a 6000 ore senza rabbocco d'olio, gli impianti di cogenerazione Vitobloc 200 sono particolarmente facili da mantenere. Con i modelli Vitobloc 300, gli intervalli di manutenzione sono ancora più lunghi, fino a 8000 ore. Questi ultimi sono predisposti per l'H2, il che significa che sono pronti per un riscaldamento a prova di futuro: in linea di principio, è possibile il funzionamento con il 20% di idrogeno nella miscela di gas. Un'efficienza particolarmente alta viene raggiunta qui attraverso la tecnologia della condensazione. Questa viene utilizzata anche in alcuni modelli della gamma 200 e può essere talvolta integrata con uno scambiatore di calore a condensazione a valle.

 

Su misura per le esigenze individuali

Le unità di cogenerazione Vitobloc offrono una tecnologia innovativa per una vasta gamma di applicazioni. Grazie alla varietà di dimensioni di potenza, la gamma di prodotti comprende il sistema giusto per quasi tutte le esigenze. Oltre ai prodotti standard, è anche possibile produrre unità su misura per le esigenze individuali. In questo modo l'impianto può essere adattato esattamente all'applicazione. Gli specialisti Viessmann CHP sono a disposizione del partner commerciale che esegue i lavori per garantire un'implementazione ottimale. Forniscono assistenza per l'ingegneria, la pianificazione del progetto, il dimensionamento in base ai dati di consumo energetico e la richiesta di sovvenzioni statali.    

 

Un servizio completo garantisce un funzionamento senza intoppi e il mantenimento del valore

Oltre alla tecnologia stessa, Viessmann offre anche una gamma completa di servizi. In questo modo si garantisce il buon funzionamento dell'impianto di cogenerazione Vitobloc e si mantiene il valore dell'impianto. Gli utenti possono scegliere tra diversi contratti di manutenzione. L'intervallo e la portata dei servizi possono essere adattati alle esigenze del cliente.

Ecco chi utilizza i cogeneratori Vitobloc per l'efficienza energetica della propria azienda

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La gamma completa di cogeneratori Viessmann Vitobloc

The following table shows an overview of the features of Viessmann Vitobloc models
Tipo

Alimentazione

Potenza Elettrica 

Potenza Termica 

Rendimento Globale

 

 

Vitobloc 300 NG 15

Gas Naturale, GPL e H2 ready

15 kW

38.3 kW

106,6%

 

 

Vitobloc 300 NG 20

Gas Naturale, GPL e H2 ready

20 kW

46.5 kW

107,3%

 

 

Vitobloc 200 EM-6/15

Gas Naturale, GPL

6.0 kW

14.9 kW

94,0%

 

 

Vitobloc 200 EM-9/20

Gas Naturale, GPL

8.5 kW

20.1 kW

95,0%    

Vitobloc 200 EM-20/39

Gas Naturale, GPL

20 kW

39 kW

95,2%

 

 

Vitobloc 200 EM-50/81

Gas Naturale e GNL

50 kW

83 kW

91,7%

 

 

Vitobloc 200 EM-70/115

Gas Naturale e GNL

70 kW

117 kW

91,7%    

Vitobloc 200 EM-100/173

Gas Naturale e GNL

99 kW

173 kW

93,8%

 

 

Vitobloc 200 EM-134/202

Gas Naturale e GNL

134 kW

202 kW

90,6%

 

 

Vitobloc 200 EM-140/207

Gas Naturale e GNL

140 kW

209 kW

90,9%

 

 

Vitobloc 200 EM-199/263

Gas Naturale e GNL

190 kW

278 + 19 kW

94,3%    

Vitobloc 200 EM-260/390

Gas Naturale e GNL

263 kW

390 kW

94,2%    

Vitobloc 200 EM-430/580

Gas Naturale e GNL

435 kW

581 + 33 kW

89,7%    

Vitobloc 200 EM-530/660

Gas Naturale e GNL

530 kW

643 + 45 kW

90,3%