ASPETTI IMPIANTISTICI AVANZATI DELLA GENERAZIONE E COGENERAZIONE A BIOGAS: ALCUNE IDEE PER L'OTTIMIZZAZIONE SPINTA

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Geraldina Masini
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1 ASPETTI IMPIANTISTICI AVANZATI DELLA GENERAZIONE E COGENERAZIONE A BIOGAS: ALCUNE IDEE PER L'OTTIMIZZAZIONE SPINTA Giulio Grinzi 1, Luca Guidetti 2, Antonio Libbra 1, Alberto Muscio 1 1 EELab Dip. di Ingegneria Enzo Ferrari, Univ. di Modena e Reggio Emilia 2 BioBoost S.r.l., Modena

Guidetti 2, Antonio Libbra 1, Alberto Muscio 1 1 EELab Dip.

2 La digestione anaerobica

3 Configurazione impiantistica tipica

4 Il biogas in Italia

6 il confrontocon la Germania Fonte: Associazione biogas tedesca

7 Il digestore anaerobico Dispersioni della cupola gasometrica Dispersioni della fondazione Dispersioni delle pareti laterali

8 2 digestorida 2300 m 3 (Ф22 m x H6 m) Impianto da 236 kw

9 Perché limitarele dispersioni? Gli incentivi vengono riconosciuti solo sull energia netta immessa in rete Meno calore di processo richiesto = minori consumi elettrici per pompaggio del vettore riscaldante Un bonus sugli incentivi viene riconosciuto anche per il calore recuperato (escluso quello di processo) La biologia del sistema mal tollera variazioni anche minime della temperatura di processo

richiesto = minori consumi elettrici per pompaggio del vettore riscaldante Un bonus sugli incentivi

10 La cupola gasometrica

11 Modellazione matematica APE (AnaerobicPlantEmulator) Increase of net power generation of biogas plants byreductionof heatloss G. Grinzi, L. Guidetti, G. Allesina, A. Libbra, P. Martini, A. Muscio 20th EuropeanBiomass Conferenceand Exhibition, Milano, giugno 2012, Atti Modello (dinamico) della cupola gasometrica

12 APE

13 Modello della cupola gasometrica Bilancio termico della cupola

14 Modello della cupola gasometrica Apporti solari Parametri variabili su base giornaliera: Ore di insolazione Distanza terra-sole Angolo di incidenza della radiazione solare Condizioni atmosferiche

15 Obiettivi dell analisi Individuare contromisure efficaci a: Dispersioni invernali Surriscaldamento estivo Approcci analizzati Per i fenomeni convettivi non esistono contromisure semplici Margini operativi interessanti esistono circa le proprietà radiative dei materiali

Per i fenomeni convettivi non esistono contromisure semplici

16 Concetti chiave Riflettanza Solare:è la frazione della radiazione solare incidente (banda µm) direttamente riflessa da una superficie irradiata. Varia tra 0, per una superficie perfettamente assorbente, ed 1, per una superficie completamente riflettente. EmissivitàTermica (nell infrarosso): è il rapporto tra la radiazione termica emessa da un corpo (banda µm) e la massima teorica emissione possibile alla stessa temperatura. Varia tra 0 e C +30 C +5 C

Varia tra 0, per una superficie perfettamente assorbente, ed 1, per una superficie completamente riflettente.

17 Proprietà radiative nell edilizia Nella terminologia tecnica U.S.A., un cool roof èunacoperturachesiriscaldapocograziea: - Riflettanza solare elevata - Emissività termica elevata - Stabilità nel tempo delle proprietà - Tendenza allo sporcamento ridotta Icoolroofsononatiinrispostaal problema dell isola di calore urbana

elevata - Emissività termica elevata - Stabilità nel tempo delle proprietà -

Il Laboratorio per l efficienza energetica Il Laboratorio EELab esegue: Misure di riflettanza solare(astm E903) ed emissività termica(astm C1371) Calcolo di parametri di prestazione termica estiva

18 Il Laboratorio per l efficienza energetica Il Laboratorio EELab esegue: Misure di riflettanza solare(astm E903) ed emissività termica(astm C1371) Calcolo di parametri di prestazione termica estiva dell involucro (SRI, indici di attenuazione e sfasamento, trasmittanza termica periodica, ecc.) Misure di conduttività termica(piastra calda con anello di guardia) Misure di diffusività termica(metodo di Angstroem) Misure di trasmittanza termica di pareti finite(metodo hot box), con Kerakoll Misurediangolodicontatto Misura della rugosità superficiale con profilometro ottico Diagnosi energetica degli edifici, rilevazioni termografiche all infrarosso Blower Door Test per tenuta all aria dell involucro edilizio

) Misure di conduttività termica(piastra calda con anello di guardia) Misure di diffusività termica(metodo di Angstroem) Misure di trasmittanza termica di pareti finite(metodo

19 Casi di studio Differenti colori della membrana esterna (nero, verde, bianco) Differenti proprietà radiative della superficie delle membrane, interna ed esterna, affacciate all intercapedine

20 Risultati (superfici non trattate)

21 Risultati (superfici non trattate)

22 Risultati (superfici trattate -gennaio)

23 Risultati (superfici trattate -luglio)

24 Conclusioni È possibile contrastare efficacemente gli scambi termici (dispersioni e apporti) di un digestore anaerobico intervenendo sulle proprietà radiative delle cupole gasometriche Una elevata riflettanzasolare della superficie esterna, unita a rivestimenti basso emissivi dell intercapedine, può stabilizzare la temperatura della biomassa in digestione Minori sollecitazioni termiche sui gasometri implicano anche una maggiore durata degli stessi

25 GRAZIE PER L ATTENZIONE! eelab@unimore.it info@bioboost.it

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