produciamo la giusta energia we produce the right energy

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1 MICROCOGENERATORE A PIROGASSIFICAZIONE DI BIOMASSE MICRO-CHP FED BY BIOMASSES PYROGASIFICATION produciamo la giusta energia we produce the right energy

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3 chi siamo Leader nella progettazione di motori, nella progettazione delle trasformazioni energetiche e nelle lavorazioni meccaniche ad alta precisione ed elevato contenuto tecnologico CMD, Costruzioni Motori Diesel, è un azienda giovane e dinamica, nata nel 1989, orientata al continuo raggiungimento di obiettivi sempre più ambiziosi, che offre una gamma completa di servizi ingegneristici finalizzati al supporto globale per l industria, per lo sviluppo avanzato di motori a ciclo Diesel e a ciclo Otto alimentati da varie tipologie di combustibile (gasolio, benzina, GPL, metano, syngas). CMD è un leader riconosciuto a livello internazionale per quello che riguarda il design e lo sviluppo di motori a combustione interna, ed opera nel mercato globale in numerosi paesi dall Europa all estremo oriente. L attività di sviluppo ingegneristico, di produzione e di ricerca applicata di CMD è presente in Campania e in Basilicata, nelle aree industriali di Caserta, Morra De Santis e Valle Di Vitalba. Oggi CMD è presente anche in Cina attraverso la partecipazione nella società cinese Changsha Ximai. Attualmente CMD ha operato diversi programmi industriali per la diversificazione produttiva nei campi dell energia alternativa, dell aeronautica, della meccatronica e del controllo elettronico dei motori e dei processi di trasformazione energetica. CMD è attiva in importanti progetti di ricerca applicata in campo energetico con la realizzazione di sistemi di co(tri)generazione ad altissimo contenuto di innovazione tecnologica, supportato dall impiego di soluzioni digitali ed informatiche finalizzate alla semplificazione e alla utilizzazione diffusa del prodotto per la più alta accessibilità. who we are Leader in engine design, in the field of energy transformations and in high-precision and high-tech machining CMD is a young and smart company, founded in 1989, aiming for continuous reaching of ever more ambitious targets, which offers a full range of engineering services for the global support for the industry, for the advanced development of Diesel cycle and Otto cycle engines powered by various types of fuel (diesel, gasoline, LPG,CNG, syngas). CMD is a company internationally recognized for its competencies in terms of the design and development of internal combustion engines; CMD operates in the global market in many European and Far East countries. The CMD engineering development activities, production and applied research is present in four italian plants (Caserta, Atella, valle di Vitalba). Today, CMD is also active in China through participation in Chinese companies (Changsha Ximai). Currently CMD has operated various industrial programs to diversify production in the fields of alternative energy, aeronautics, mechatronics and electronic enginer control and energy conversion processes. CMD is active in applied research projects in the energy field with the creation of CHP systems (and trigeneration) at a very high content of technological innovation, supported by the use of digital and IT solutions aimed at simplifying and widespread use of the product for higher accessibility.

4 il giusto motore per l energia the right engine for the energy Settore di naturale applicazione motoristica è quello dell energia. Negli anni CMD ha sviluppato sistemi di motore per generatori di varia taglia, da 1,5 kw a 30 kw; alimentati a gas naturale, gas di rete, gasolio, fino al syngas prodotto da gassificazione di biomasse. Le necessità ambientali, la scarsità di fonti fossili, la richiesta di efficientamento e la razionalizzazione del loro utilizzo ha spinto la CMD a perseguire tali obiettivi nella progettazione dei propri sistemi di produzione energetica. Per tali ragioni si è passati dallo sviluppo dei primi generatori di energia elettrica alimentati a gas naturale o a gasolio, alla realizzazione di sistemi di generazione combinata di energia elettrica e termica (cogeneratori) che, recuperando le percen tuali di energia termica comunque generate dal motore a combustione, incrementano le efficienze di impiego del combustibile. Ultimo prodotto e punto di arrivo di tale attività è un sistema di cogenerazione alimentato a syngas prodotto dalla pirogassificazione di biomasse di origine legnosa. In questa macchina, la CMD ECO 20, i concetti di ottimizzazione dell impiego del combustibile, rispetto dell ambiente uniti all impiego di fonti di energia rinnovabili si vedono prendono forma attraverso un dispositivo robusto e affidabile, in grado di erogare fino a 20 kw elettrici e 40 kw di calore utilizzando come unica fonte rifiuti di origine legnosa. Natural field for engine application is the energy productione. During last years CMD has developed whole engine systems for generators of several sizes, from 1.5 kw to 30 kw; fed by natural gas, city grid gas, diesel, until the syngas produced by biomass gasification. Environmental impact, scarcity of fossil fuels, the demand for efficiency and rationalization of their use have led CMD to pursue these objectives in the design of its energy production systems. For these reasons we have moved from the development of the first electric power generators fueled by natural gas or fuel oil, the construction of power systems for 'combined' production of heat and electric power (CHP), which recovering the percentages of heat energy generated by the engine combustion anyway, increase the fuel employ use efficiencies. The last product and the final target of this activity is a micro CHP system powered by syngas produced from pyrogasification of wood-based biomass. In this machine, the CMD ECO 20, the concepts of optimization of the use of the fuel, a low environmental impact, the use of renewable energy sources are pursued through a robust and reliable device, capable of delivering up to 20 electrical kw and 40 kw heat using the single source of waste wood origin.

5 il Microcogeneratore a Biomassa CMD ECO2O the Micro-CHP Biomasses fed CMD ECO2O È una macchina per la produzione combinata di energia elettrica e termica, mediante il processo di decomposizione termochimica o dissociazione molecolare di materiali organici (Biomasse), ottenuto ad alte temperature in completa assenza o con minime quantità di ossigeno pirogassificazione. La pirogassificazione della biomassa e di materiali organici si ottiene mediante il surriscaldamento della stessa (da 600 fino a C), produce syngas, una miscela di gas estremamente pulito a fiamma azzurra. Il syngas all interno della macchina subisce un processo di filtraggio e pulizia. A fine processo il combustibile che ne deriva è pronto per essere utilizzato per il funzionamento di un M.C.I. della GM tipo Vortec 3.0L 1-4. L albero motore dello stesso, collegato ad un alternatore della Meccalte ECP 28 da 20kW è in grado di produrre 20 kwh/24 kg di Biomassa. LE ENERGIE ALTERNATIVE LA BIOMASSA Le biomasse sono intese come sottoprodotti provenienti da apposite coltivazioni, da scarti, residui agricoli, silvicoli, zootecnici, anche civili. Insieme costituiscono la FORSU (Frazione Organica dei Rifiuti Solidi Urbani) oggi un RIFIUTO, un problema, che può diventare beneficio socio-ambientale grazie alla PIROGASSIFICAZIONE. La norma ISO stabilisce le classi di cippato per dimensioni e grado di umidità. It s a device for the combined production of electrical and thermal energy, by means of the thermochemical decomposition process or molecular dissociation of organic materials (biomass), given by high temperatures conditions and with a minimal amounts of oxygen the pyrogasification. Pyrogasification of biomass and organic materials is achieved by the overheating of the same (from 600 to 1,000 C); it produces syngas, a mixture of extremely clean gas. The syngas inside the machine undergoes a filtering and cleaning process. At the end of the process the produced fuel is ready to be used for the operation of an I.C.E (internal combustion engine). GM Vortec 3.0L type 1-4. The crank shaft of the engine is connected to an alternator of Meccalte ECP 28 20kW, capable of producing 20 kwh / 24 kg of biomass. THE ALTERNATIVE ENERGY THE BIOMASS The Biomasses are seen as sub-products given by specific crops, waste, agricultural residues, forestry, livestock, even civilians. This kind of biomasses constitute a part of the Organic Fraction of Municipal Solid Waste. Today these are wastes, a problem that can become socio-environmental benefit thanks to pyrogasification. The ISO sets out the classes of wood chips by size and degree of humidity.

6 Energia rinnovabile: la biomassa Renewable energy: biomass Le biomasse da impiegare per CMD ECO 20 possono essere scelte da una vasta varietà di prodotti o sottoprodotti come: scarti di forestazione, tralci di viti, tralci di potatura, gusci di noci, gusci di cocco, gusci di nocciole, gusci di castagne, gusci di mandorle, noccioli di oliva, noccioli di albicocca, noccioli di pesca, stocchi di tabacco, stocchi di granturco, residui di canna. Ad oggi sono state testate più di 13 tipologie di biomasse in varie combinazioni. I sistemi di conferimento sono dimensionati per biomassa di dimensione G30 The biomasses to be used for CMD ECO 20 can be chosen from a wide variety of products or by-products such as: forestry waste, vine shoots, branches pruning, nut shells, coconut shells, shells of hazelnuts, chestnut shells, almond shells, olive pits, apricot pits, peach pits, stalks of tobacco, stalks corn, cane residues. More than 13 types of biomass in various combinations have been tested. Thebiomass feeding systems are sized for G30 size biomasses pieces. ESSICCAZIONE PIROLISI OSSIDAZIONE GAS ARIA COMBUSTIBILE RIDUZIONE SYNGAS Il vincolo è il grado di umidità che deve essere massimo del 20% The constraint is that the degree of humidity must be maximum of 20%

7 Energia rinnovabile: il reattore Renewable energy: the reactor La pirogassificazione è un processo di trattamento termochimico del rifiuto organico che, attraverso vari passaggi, trasforma la biomassa in gas combustibile. Il processo di pirogassificazione avviene in uno specifico reattore. The pyrogasification is a thermo-chemical treatment of organic waste, which through various steps, turns biomass into combustible gas. The pyrogasification process takes place in a specific reactor.

8 Energia rinnovabile: CMD ECO20 Renewable Energy: CMD ECO20 L impiego della biomassa come combustibile richiede un impianto che consenta l impiego del gas prodotto e una specifica definizione di ogni passo del processo, dalla biomassa alla produzione di energia. Il cogeneratore CMD ECO 20 nasce con questo obiettivo: utilizzare il rifiuto organico come combustibile PRIMARIO The use of biomass as a fuel requires a system that allows the use of the produced gas and a specific definition of each step of the process, from biomass to the production of energy. The CHP CMD ECO 20 is designed with this target: use organic waste as PRIMARY fuel. BIOMASSA CALORE ENERGIA ELETTRICA

9 Energia rinnovabile: la cogenerazione Renewable energy: the CHP L efficienza della cogenerazione raggiunge rendimenti intorno all 80/90% (+30/40% rispetto alla produzione separata di elettricitá e calore). In pratica, da 1000 unitá di combustibile rinnovabile si possono ricavare fino a 250 unitá di elettricitá e 500 di calore, con una perdita pari a 250 unitá (25%). L energia contenuta nella biomassa viene utilizzata alla massima efficienza. The CHP efficiency reaches values around 80/90% (+ 30/40% instead of separate production of electricity and heat). Pratically, from 1000 units of renewable fuel can be drawn up until to to units of electricity and heat, with a loss of 250 units (25%). The energy contained in the biomass is used at maximum efficiency. 80 syngas Energia Elettrica Perdite Energia Termica

10 Potenza Elettrica 20 kwp Fasi e Frequenza Trifase 50Hz Tensione in uscita 400V Gas in uscita (m 3 / hr) 54 Potenza in uscita Range kw 4.20 Consumo biomassa (kg/kwh) 1.2/1.3 Consumo a max potenza di produzione (kg/kwh) 22/26 Altezza 300 cm ca Larghezza 180cm Lunghezza 180cm Peso c.a.1600 kg. db a 7m 67dB Caratteristiche Tecniche Generali Motore/Alternatore Technical Features General Engine/Alternator Motore GM Vortec 3.0 L 14 Tipo 4 cilindri, raffreddato a liquido Cilindrata 3000 cm 3 rpm 1500 Alternatore MeccAlte ECP28 VL4 A Tipo Autoregolati brushless Poli generatore 4 Fasi e Frequenza Trifase 50Hz Tensione in uscita 400V

11 Sistema di Automazione Automation System Il microcogeneratore CMD ECO20 è gestito e monitorato da sistema di controllo processo che è in grado di leggere e azionare ogni componente della macchina, dal sistema di raccolta, movimentazione e conferimento della biomassa verso il reattore, alla gestione delle ceneri e delle condense. Consente l avvio automatico della reazione di pirogassificazione per la produzione del syngas, fornendolo al motore quando i parametri di gassificazione sono conformi alla sua alimentazione. È in grado di avviare e gestire il motore del genset, dall avvio, al sincronismo con la rete di distribuzione fino alla cessione verso la stessa dell energia elettrica generata. Il tutto in conformità con la CEI-021. Il sistema di controllo consente la gestione della macchina via internet attraverso la presenza di interfaccia web service che assegna un indirizzo IP ad ogni macchina, attraverso il quale è possibile: - monitorare i parametri di funzionamento, - eseguire datalog dei dati, - azzerare gli allarmi, - avviare/spegnere la macchina, - testare gli attuatori e i dispositivi di misura. The micro-chp CMD ECO20 is managed and monitored by a process control system that is able to read and operate each component of the machine, from the feeding system, handling and transferring of the biomass towards the reactor, until to to the management of the ashes and of the condense. Automatically it restarts the pyrogasification reaction for the production of syngas, providing it to the engine when the gasification parameters compliant at its feeding. It is able to start and run the engine genset,- managing every phase, from the starting, the synchronism with the distribution grid until the relaese in it of the produced electric power. All in compliance with CEI-021. The control system allows the CMD ECO20 management via internet through the web service interface that assigns an IP address to each machine, through which it s possible: - Monitoring the operative parameters, - Run data log data, - Reset alarms, - Start / stop the device, - Test the actuators and probes.

12 MICROCOGENERATORE A PIROGASSIFICAZIONE DI BIOMASSE MICRO-CHP FED BY BIOMASSES PYROGASIFICATION Via Pacinotti, San Nicola la Strada (Caserta) - Italy tel fax mail: info@cmdengine.com CMD SpA si riserva il diritto di fare modifiche senza preavviso