EGENERA CONSIDERAZIONI INIZIALI OBIETTIVI DEL PROGETTO DESCRIZIONE DELLE FASI TECNICHE

Transcript

1

2 EGENERA CONSIDERAZIONI INIZIALI OBIETTIVI DEL PROGETTO DESCRIZIONE DELLE FASI TECNICHE

3 Egenera srl Tecnologie innovative per l'energia e l'ambiente Egenera srl nasce nel 2008 per fornire soluzioni innovative dedicate alla generazione e al risparmio dell energia, al rispetto e tutela dell ambiente, alla realizzazione di strutture edilizie a basso fabbisogno energetico, garantendo sempre un elevato standard qualitativo. La nostra priorità è investire in tecnologia e innovazione, al fine di consentire un uso efficiente delle risorse e assicurare la competitività aziendale. EGENERA PARTNER SCIENTIFICO DEL PROGETTO H2POWER

4 Egenera srl Principali linee di intervento PRODUZIONE ENERGETICA Generazione di energia da fonti rinnovabili attraverso impianti solari, eolici, idroelettrici e termici. RISPARMIO ENERGETICO Ottimizzazione di produzione di energia con materiali ad elevato coefficiente di isolamento volte a ridurre i consumi per il riscaldamento e il raffrescamento, e con dispositivi a basso costo e alta efficienza. RECUPERO ENERGETICO Gestione e riciclo dei rifiuti, degli scarti di processo o di altro genere, al fine di consentirne un recupero intelligente, attraverso la trasformazione in energia o materie prime.

5 Egenera srl Ricerca & Sviluppo Le attività di ricerca e sviluppo sono orientate nella prototipazione di sistemi ad alto contenuto tecnologico, quali: Soluzioni con tecnologia RFID; Software per console di monitoraggio; Monitoraggio remoto per la gestione degli impianti e il risparmio energetico (RISE = Remote Instrument to Save Energy);

6 Il Comune Di Perugia, in partnership con Egenera S.r.l., Umbria Mobilità S.p.A., Tamat ONG e I&TC Group, ha avviato a settembre 2010 il progetto H2power, che prevede la realizzazione di un veicolo dimostratore per il trasporto pubblico alimentato con una miscela di idrogeno e metano al fine di ridurre le emissioni di CO2. Il progetto è cofinanziato dalla Commissione Europea (Environment Life Programme) attraverso il programma Life Plus , strumento nato per sostenere enti e aziende che intendono investire nella sostenibilità ambientale.

7 IL PROGETTO H2POWER Gli obiettivi : 1) Minimizzare l emissione di CO2 ottimizzando le prestazioni (sistema dinamico); 2) Sviluppare un sistema facilmente replicabile su una flotta esistente di mezzi a metano (interventi minimali); 3) Realizzare un dimostratore che permetta comparazioni statistiche. I numeri : Valore complessivo del progetto = Contributo richiesto alla Comunità Europea = (49%) Contributo dei partner beneficiari = (51%)

8 L IDROGENO NELLA MOBILITA URBANA

9 L IDROGENO COME COMBUSTIBILE I vantaggi sono riconducibili alla sostituzione di atomi di carbonio con idrogeno che comporta una riduzione netta di CO2 emessa: CH44 + 2O22 = CO22 + 2H22O Combustione del Metano 2H22 + O22 = 2H22O Combustione dell Idrogeno Numerosi progetti di ricerca hanno affrontato il sistema in campo internazionale e nazionale : Progetto METISOL, centro ricerca FIAT, Univ. di Torino e Roma; Progetto MHyBus della Regione Emilia Romagna; Regione Lombardia con 20 HyperPanda; ma anche Canada, Svezia, Cina,

10 L IDROGENO COME COMBUSTIBILE L utilizzo dell idrogeno come combustibile: evita la produzione di Anidride Carbonica permette l utilizzo di miscele più magre riduce i consumi di combustibile diminuisce gli elementi incombusti aumenta l energia per unità di peso diminuisce l energia per unità di volume, l H2 è meno denso H2 = 0,08 kg/m3 CH4 = 0,72 kg/m3

11 L IDROGENO COME COMBUSTIBILE La densità dell idrogeno comporta una diminuzione della potenza generata all aumentare della sua concentrazione % nella miscela Sistema DINAMICO: Aumento dell idrogeno a bassi carichi (Pianura e discesa) con riduzione di CO 2 Aumento del metano ad alti carichi (Salita) per non perdere potenza

12 LE FASI TECNICHE Fase 1 = Test di un motore CNG 2800cc su banco prova Fase 2 = Ottimizzazione della mappatura della centralina Fase 3 = Installazioni meccaniche su minibus IVECO Fase 4 = Installazione dei sensori su minibus IVECO Fase 5 = Test su strada e comparazioni statistiche Sala prova motori Facoltà di Ingegneria Officina Umbria Mobilità Linea urbana Comune di Perugia

13 Università di Perugia Facoltà di Ingegneria Dipartimento Ingegneria Industriale I test relativi alle prime due fasi del progetto sono stati svolti con l ausilio degli Ingegneri, dei tecnici e delle attrezzature messe a disposizione nella Sala Prova Motori del Dipartimento di Ingegneria Industriale, coordinato dal Prof. Carlo Grimaldi. Tale scelta ha garantito: Disponibilità di una struttura adeguata Certezza dei dati per l elevata precisione della strumentazione utilizzata Supporto di un Team di Ricerca altamente qualificato Tutela per l omologazione del veicolo

14 FASE 1: Test di un motore CNG 2800cc su banco prova Descrizione: Verificare il limite massimo di idrogeno che può essere iniettato nella camera di combustione senza compromettere le prestazioni. La verifica di questo parametro permette di misurare e ridurre la percentuale di CO2 emessa nell'aria. Sperimentare un nuovo sistema dinamico di alimentazione per il mix H 2CH4. È stato progettato un sistema a otto iniettori: 4 iniettori per alimentare con metano puro 4 iniettori per alimentare con miscela al 35% di H2 Così facendo si può effettuare una mappatura dinamica che ai medi e bassi carichi, più utilizzati in ambito urbano, punta ad ottenere bassi consumi e ridotte emissioni.

15 FASE 2: Ottimizzazione della mappatura della centralina Descrizione: Set up dell ECU per la gestione della carburazione con il mix di idrogeno e metano e installazione dei sensori per il monitoraggio dei parametri di controllo: analisi delle temperature, analisi dei livelli di consumo, controllo della valvola di espansione, analisi delle emissioni di CO2, NOx, Per la sperimentazione è stata utilizzata una ECU della EFI Technology che consente un controllo totale sui parametri.

16 FASE 3: Installazioni meccaniche su minibus IVECO Descrizione: Modifiche meccaniche al motore e alla struttura del minibus IVECO DAILY per l installazione dei dispositivi e delle modifiche sperimentate e validate su banco : Ottimizzazione del doppio circuito di alimentazione Alloggiamento dei serbatoi del mix H2CH4 Layout definitivo del retrofit

17 FASE 4: Installazione dei sensori su minibus IVECO Descrizione: Alloggiamento della strumentazione e dei data logger per il monitoraggio della propulsione e di tutti i parametri chiave necessari per la valutazione globale della potenza erogata dal motore. Acquisizione e raccolta dei parametri sensibili attraverso una rete di sensori posizionati in zone strategiche, consentendo così un sistema completo di analisi, sia nei dati statistici che nelle prove su strada. La sperimentazione definirà tutti i parametri utili per le imprese del settore automobilistico per conciliare la tecnologia endotermica con il crescente utilizzo dell'idrogeno.

18 FASE 4: Installazione dei sensori su minibus IVECO

19 FASE 4: Installazione dei sensori su minibus IVECO

20 FASE 4: Installazione dei sensori su minibus IVECO POSTAZIONE SENSORI CONSOLLE Laptop gestione SW ECU Ipex analisi gas di scarico PC Ind. strumentazione con tec. LabView Micro Moviments Data Logger Termometro datalogger

21 FASE 4: Installazione dei sensori su minibus IVECO Analizzatore Gas di Scarico Portatile Ipex D, Protech CO CO2 O2 NOx HC

22 FASE 4: Installazione dei sensori su minibus IVECO Termometro datalogger 4 canali TM947sd per la misura delle temperature di: Valvole riduttrici di pressione Collettore Fumi di Scarico

23 FASE 4: Installazione dei sensori su minibus IVECO ECU di EFI Technology Sensore Lambda e riscaldatore Teleruttore sistema di iniezione Bobina Sensore di fase Sensore PMS Sensore Temperatura refrigerante Sensore pressione assoluta Sensore temperatura aspirazione Sensore posizione farfalla Sensore pressione Gas (level) Riduttore Elettroiniettori

24 FASE 4: Installazione dei sensori su minibus IVECO SONDA DI RILEVAMENTO GAS SGM533/A Rilevazione della presenza di gas esplosivi. Due soglie di allarme

25 FASE 5: Test su strada e comparazioni statistiche Descrizione: Test su strada ed in particolare su una linea di trasporto pubblico in situazioni complesse, con l utilizzo di zavorre per la simulazione dei passeggeri. Analisi statistiche: comparazione con sistema a metano puro; costibenefici; previsione dei consumi; tempistiche e sistemi di rifornimento.

26 GRAZIE PER L ATTENZIONE Ing. Enrico Venturini info@egenera.it