Cogenerazione con minigeneratore termo-elettrico · 2 All'interno di Progetto Fuoco, 25 di Gennaio...

transcript

Cogenerazione con

minigeneratore termo-elettrico

All'interno di Progetto Fuoco

Stefan Aigenbauer, Günther Friedl (Coord.), Walter Haslinger, Matthias Heckmann, Wilhelm Moser

Austrian Bioenergy Centre GmbH25 di Gennaio 2008, Verona, Italia

All'interno di Progetto Fuoco, 25 di Gennaio 2008, Verona, Italia2

Contenuto

• Introduzione di Austrian Bioenergy Centre

• Cogenerazione con minigeneratore termo-elettrico

– L’idea

– Le tecnologie• Principio, generatori termo-elettrici

– Integrazione delle tecnologie• Concetto, realizzazione in prototipo

– Risultati scelti / esperienza della operazione

– Conclusioni e prossimi passi

Descrizione del centro

• Centro di competenza

– Finanziamento dal programma Kplus (60%)

• Fondato in 2003

• 2 locazioni

– Graz (sede)

– Wieselburg

• 55 impiegati

• Budget: ~5 mill € / anno

– 4 mio € Kplus business

– 1 mio € servizi (crescita annuale: ~ 100%)

Combustion andenergy utilisation

Samll-scale systemsMedium and large-

scale systems

Gasification and gas utilisation

Gas productionGas cleaningGas utilisation

Modelling andsimulation

Data, analyses andmeasurement techniques

MANAGEMENT

Combustion andenergy utilisation

Samll-scale systemsMedium and large-

scale systems

Gasification and gas utilisation

Gas productionGas cleaningGas utilisation

Modelling andsimulation

Data, analyses andmeasurement techniques

MANAGEMENT

+ Biofuels

Servizi

• Ricerca cooperativa e di contratto

• Consulenza

– Strategica, tecnica, metodologica

• Servizi analitici

– Valutazione di stufe e caldaie e di biocombustibili, determinazione della qualità di gas, analisi chimici di biocombustibili e ceneri

• Training e seminari

Fundamental-research

Pre-competitive research

Industrial R&D

Value added chain

Market-introduction

Cardena di valore

Servizi – esempi

Qualità di gas

Sample Drying, grindinghomogenisation

Carbon loss. ash content

Micro wavedigestion

Parameter detection(eg. by ICP-OES)

Documentation

Weighing

Species identification

Sample Drying, grindinghomogenisation

Carbon loss. ash content

Micro wavedigestion

Parameter detection(eg. by ICP-OES)

Documentation

Weighing

Species identification

Analisi di combustibili e di ceneri

TrainingsSviluppo di caldaie e stufe

Nostri clienti

• Istituzioni scientifici

• Fornitori di tecnologie– Caldaie e stufe, cogenerazione, impianti,…

• Operatori– Produttori di pellets,…

• Investitori

• Istituzioni pubblici e autorità

• Istituzioni di lobbying

• Regionale, nazionale e internazionale

• Se aziende, sopratutto aziende piccole e medie

Referenze (selezione)

Cogenerazione con

minigeneratore termo-elettrico

Caldaia o stufa automatica

�� operazione indipendente di rete elettrico

�� produzione di energia elettrica

senza perdere convenienza

L’idea

Cogenerazione su piccola- e su micro-scala

• Tecnologie su base di processi termodinamici

– Motore di Stirling• Sviluppi, nessun prodotto maturo e economico

• Nessuna soluzione per stufe

– Pistone d'oscillazione• Prodotto pronto per gas, in sviluppo per la biomassa

• Nessuna soluzione per stufe, capacità fra 3 e 7 kW

• Altra tecnologia

– Termoelettricità / effetto di Peltier• Possibile anche per micro-scala (100 a 1000 W)

L’effetto termoelettrico

• Avvantaggi

– Conversione diretta

– Operazione senza

manutenzione

– Operazione senza rumore

– No pezzi mobili

– No fluidi operanti

Il principio

• Svantaggi

– Efficienza limitata

– Temperature limitate

Varie tecnologie

Il concetto

1. Finisce la combustione

2. Fai lo scambio del calore

3. Realizza la produzione di energia elettrica con generatori termoelettrici

Concetto

• Massima il flusso di calore per il generatore!

• Alte temperature su piccole superficie

• Massima l’efficienza del generatore

Realizzazione del prototipo – la caldaia

Implementazione deigeneratori

Risultati dell’operazione del prototipo

• Combustione

• Scambio del calore

• Produzione di elettricità

Combustione

Operazione ottima:

Temperatura della fiamma

1100-1150 °C

Module 1

Module 5Module 4

Module 3

Module 2

Module 8

Module 7

Module 6

1000mV

Scambio di calore

Corrente (mV) dei moduli termoelettrici indicono il flusso di calore locale

Linee continue: Moduli di bassoLinee tratteggiate:Moduli di sopra

Produzione di energia elettrica

Operazione del sistema

08:00 08:10 08:20 08:30 08:40

Versuchsdauer (hh:mm)

00:00 00:10 00:20 00:30 00:40 00:50 01:00

Leistung (W)

Leistung TEG Leistung Kessel & Pumpe

accen-sione

Pellets-feed-in

alimentazione per una caldaia di 10kW

valutata potenza della pompa

caldaia

Bilancio elettrico

Bilancio con temperature/alimentazioni moderate:

Produzione supera consumo dopo

Produzione sopra consumo per 22min

stop dell‘alimentazione

Bilanzierung (5): elektrische Arbeit (Beispiel)

00:00 00:10 00:20 00:30 00:40 00:50 01:00 01:10

Versuchsdauer(hh:mm)

Leistung (W)

elektr. Arbeit (Wh)

Leistung TEG Leistung Kessel & Pumpe

Arbeit TEG Arbeit Kessel

Antriebsleistung Kessel für 10kW

Angenommene Pumpleistung

Zünd-ung

Pellet-Vorlage

elektrische Arbeit für Start erzeugt nach 39min

Conclusioni

• Concetto confermato

• Combinazione di tecnologie realizzato con successo

• Operazione indipendente del rete possibile

Grazie a

Cooperazioni realizzati con TEC COM GmbHe il German Aerospace Centre (DLR)

Mille grazie per l’attenzione!

Cogenerazione con minigeneratore termo-elettrico

Oltre informazioni

Walter Haslinger

walter.haslinger@abc-energy.at

T +43 7416 52238 20

Cogenerazione con minigeneratore termo-elettrico · 2 All'interno di Progetto Fuoco, 25 di Gennaio...

Documents