FP6-SUSTDEV | BIO_MGT: Il contributo di Spike Renewables al sistema di recupero termico
Il progetto europeo BIO_MGT ha dimostrato la possibilità di integrare biomassa e gas naturale in un unico sistema di poligenerazione basato su microturbina. Nel ciclo di turbina a gas rigenerato l’aria compressa non entra in una camera di combustione, ma viene inviata a uno scambiatore di calore ad alta temperatura e alta pressione. Qui l’aria assorbe energia termica dai fumi prodotti dalla una sorgente esterna (combustione di biomassa), raggiungendo la temperatura necessaria per l’espansione in turbina. La turbina genera potenza meccanica ed elettrica e i gas in uscita. All’interno di questa iniziativa Spike Renewables ha curato la progettazione del sistema di recupero termico, necessario per rendere efficiente l’intero ciclo energetico e per valorizzare il calore disponibile nei fumi generati dalla caldaia a biomassa.
Obiettivo del recupero termico
Il sistema è stato progettato per estrarre circa 190 kW dai fumi provenienti dal combustore a biomassa, riducendone la temperatura da 380°C a 180°C in condizioni nominali. Questa potenza è trasferita alla centrale termica del Forteto attraverso un circuito idraulico dedicato, garantendo una temperatura di esercizio compresa tra 70°C e 80°C sull’acqua di servizio. Il sistema opera in completa sicurezza anche in assenza di richiesta termica, prevedendo quindi una soluzione di dissipazione autonoma.
La progettazione del circuito idraulico
Spike Renewables ha sviluppato l’intero circuito di recupero, definendo dimensionamento, portate, temperature e configurazione dei componenti. L’impianto è stato configurato per funzionare con una portata idrica di circa 4,5 l/s, assicurando continuità operativa sia in modalità di recupero, sia nelle condizioni in cui la potenza termica deve essere dissipata. Gli schemi funzionali e di collegamento integrano il circuito con la linea biomassa e con la microturbina modificata, oltre alla connessione diretta con la centrale termica del sito.
Componenti e integrazione con la linea biomassa
La progettazione ha riguardato anche l’inserimento del dissipatore ad aria, fondamentale per smaltire la potenza in eccesso quando il sistema non è collegato all’utenza termica. Spike ha definito le logiche di funzionamento del circuito in relazione al profilo dei fumi e alle esigenze della microturbina, includendo la gestione delle fasi di avviamento, spegnimento e funzionamento parziale. La coerenza del sistema con i requisiti energetici globali della linea BIO_MGT evidenzia come la gestione dei flussi termici rivesta un ruolo essenziale nel bilancio complessivo dell’impianto.
Efficienza energetica e sicurezza operativa
Il circuito progettato da Spike consente di recuperare energia utile riducendo il consumo di combustibili fossili della centrale termica e migliorando al tempo stesso l’efficienza complessiva del dimostratore. La presenza del dissipatore garantisce continuità operativa e protezione dei componenti anche in condizioni non standard, assicurando robustezza e affidabilità nel funzionamento quotidiano dell’impianto.
Un tassello fondamentale per la poligenerazione BIO_MGT
L’intervento di Spike Renewables ha reso possibile la piena valorizzazione del calore proveniente dalla combustione della biomassa, contribuendo a migliorare l’efficienza del sistema e a chiudere il ciclo termico del progetto BIO_MGT. La soluzione realizzata rappresenta un esempio concreto di come la progettazione integrata possa migliorare le prestazioni di sistemi complessi di generazione distribuita, rendendoli più sostenibili e replicabili su scala industriale.