Discussione: turbine bassa potenza ORC

Scusa, ma di che turbine stai parlando? E che c'entra la gassificazione?

era riferito al messaggio di ecio, quello che fornivano il sistema di gassificazione completo con le turbine.

e cmq ero riferito alle turbine a fluido organico.

Perchè, esistono turbine orc da 3 kw?

Io da qualche parte ho un documento che illustra una turbina ORC da pochi watt. Ma ovviamente si tratta di microturbine sperimentali realizzate in siliconde con tecniche stereo-litografiche proprie più dei processori per computer che della meccanica.
Ma come applicazioni commerciali nulla che io ricordi sotto i 10 Kw.
Però in linea teorica non c'è nulla che lo impedisca, a parte ovviamente un prevedibile basso rendimento della turbina, che come noto scende molto allo scendere delle dimensioni. Con una legge di tipo iperbolico direi.

Beh, avevo visto una turbina MEMS, per applicazioni militari...credo sia quella di cui parli.
Ci sono cose interessanti, anche qualcuna è OT:
http://www.mech.kuleuven.be/micro/pu...04_Turbine.pdf
http://users.ntua.gr/rogdemma/MILLIM...%20ENGINES.pdf

Questo, poi.... orologio da polso, eolico biturbina con lancette telescopiche...
http://www.urwerk.com/press_releases/ur202_gb.pdf

Originariamente inviata da livingreen

Perchè, esistono turbine orc da 3 kw?

Ad Ecomondo ho conosciuto un'azienda di roma che proponeva impianti solari termici sottovuoto con annesso ciclo ORC, le taglie andavano dai 3 ai 10kW.

Il vantaggio di tale sistema era di ridurre l'accumulo di calore, quando c'è richiesta di energia termica il sistema bypassava l'ORC, quando non c'è richiesta l'ORC funzionava.

Costo? Impianto da 3 kW nominale, circa 20 mq di pannelli e ciclo ORC, 20000€

Più di un FV da 3kW, però produce sia elettricità che calore

Ok, ma certamente NON erano turbine, a occhio direi che usavano degli scroll.

Ad occhio non lo so, non escludo che fossero turbine, ce ne sono anche di più piccole

http://www.ingecoweb.com/approfondimento.php?id=24

anche questa è interessante, vantano rendimenti del 14% lordi, e necessitano di calore a soli 120°C per funzionare, il prezzo temo sia molto alto

PS il produttore è Calnetix, società acquisita da GE, pochi mesi fa

ciao a tutti, sono 3 mesi che sto studiando per investire in una officina elettrica funzionante con 2 motori man da 430 kwe con olio di colza in cogenerazione.
Già da subito valutai interessante l'aggiunta di un orc, ma... pensavo costassero meno!
Ho fatto varie ricerche sul tema e aperto diversi contatti, purtroppo sembra che per avere un'efficenza promessa del 10% bisogna investire dai 300 ai 400.000 euro (da un motore di 860kwt), aggiungere che bisogna avere una fonte di acqua di raffreddamento a 30°C in entrata (quindi una torre di raffreddamento, o... una fonte naturale).
Ho chiesto vari preventivi, per ora il più conveniente sembra la infinity, con turbine da 10 kw in parallelo: (me ne hanno proposte 2 per motore); ma... se loro propongono una temperatura di 120C usando il liquido R134a o 90C usando il R245fa(ma con una resa dimezzata per quest'ultimo....)
Se poi devo aggiungere gli alternatori, i condensatori e gli evaporatori...
Mi sono un po' scoraggiato, non per la dimensione dell'investimento ma per la complessità della realizzazione....
Tanto che mi sto informando per avere una consulenza con un ingegnere termodinamico, immaginando di mettere in serie gli evaporatori: prima quelli per le turbine a 120C e poi quelli da 90C, idem per i condensatori.
A seguito di un contatto sono stato anche invitato a partecipare a un openday presso la eneftech dalla icenova per il 4/5/11 a losanna.... ma sono titubante sew parteciparvi in quanto la cifra è cmq alta, anche se, visto che abito in provincia di Torino (vicino a Ivrea) non sono molto lontano.

Io all'inizio pensavo che visto che rendeva il 10% costava il 10%, ma invee non è così

PS: Ho letto il regolamento e non ho scritto prezzi specifici, ma solo orientativi e di massima; per chi volesse darmi un consiglio o avesse esigenza, sono disponibile a giragli i preventivi che ho a riguardo degli orc.

Clk, quanto costa un ORC completo della Infinity da 10 o da 50 kW?

completo di tutto intendo, evaporatore, condensatore, turbina e alternatore, un impianto cui devo solo collegare il vettore caldo e quello freddo

Quali sono le T ottimali di funzionamento per questi ORC? 120°C e 30°C?

Domanda per clk. Se vuoi installare un gruppo di cogenerazione dò per scontato che ti serva anche il calore oltre all'elettricità. E allora perchè ti serve un ORC? Per utilizzare comunque parte del calore nei periodi estivi?
Ti faccio questa osservazione perchè il numero di ore di funzionamento di un qualsiasi impianto è fondamentale per il suo ammortamento. Considerati i costi di questi sistemi essi sono convenienti praticamente solo in casi in cui il calore che sfruttano sia gratis ed il numero di ore annuali di funzionamento elevate. Se dividi il loro costo per il numero di KwHr prodotti diciamo in due anni ti viene un costo al KwHr che è uno spartiacque per la decisione se installare o meno l'impianto. Se infatti il costo che ti viene è superiore al costo di acquisto praticato dal gestore elettrico devi lasciare perdere.
Ovviamente è il conto della serva.
Nella realtà dovresti considerare anche i costi di gestione, manutenzione, costi per le necessarie autorizzazioni, smaltimento impianto a fine vita, oneri finanziari del capitale che utilizzi, costi di installazione ecc... ecc...
Da non dimenticare il costo equivalente del calore con cui lo alimenti nel caso non fosse gratis.
Il tutto per il periodo che sei disposto a tollerare in passivo e poi dividerli per i KwHr prodotti nello stesso periodo.
Nel mondo industriale un investimento che non torna in un anno di norma non si fà. Io prima ho abbozzato due anni, che è un termine accettabile se l'investimento è di particolare interesse.
Muoviti in questa traccia e saprai farti tu stesso i conti (semplici) per decidere se vale la pena o no.

x mauro1980: ti ho risposto con una mail con i prezzi. Per le temperature: la infinity propone 2 liquidi: uno è il R134a che raggiunge una pressione sufficente a far girare la turbina tra i 120 e 140 gradi (più è alta la T maggiore è la resa, idem per il condenzatore: piu' è bassa la T maggiore è la resa), e poi il R245fa per la quale è sufficente i 90 gradi (ma forse con una resa dimezzata; temperature in gradi centigradi). Si intuisce (ma ancor meglio se leggete tutti i link del sito) bene in questo schema della infinity:
ORC Cycle

Per stranamore: la cogenerazione mi serve solo per la dia (o scia): non mi interessa riscaldare, anche se cmq se ho un liquido dai fumi a 120 gradi che faccio entrare in un evaporatore (che fa funzionare turbine con il R134a), esce a 95 gradi, gli aggiungo quello di raffreddamento del motore e lo mando a un evaporatore a 90 gradi (per turbine funzionanti con il R245fa), avanzo acqua a 65 gradi che posso ancora fare cogenerazione....
Tra il evaporatore e condensatore la differenza di temperatura deve essere di 65 gradi, ma i condensatori li metto anche loro in serie. Il problema è abbassare la temperatura da 50 a 30 gradi che mi esce dal secondo condensatore, e poter progettare quante coppie di turbine collegate in serie posso montare da un 500 kwt a 120 C (dai fumi) e 300 kwt a 85 C (dal raffreddamento motore).
Quindi io, se riesco a costruire il sistema, faccio girare le orc 8000 ore annue (come dicono di poter fare i costruttori di motori a olio).
Ricordo che avanzo altri 30 kwe dal non uso della ventola di raffreddamento del motore.
Se la tesi mi sembra buona, ora il problema è passare alla pratica: misurare le quantità (diametro del tubo, pressione, portata, ecc).
Oppure tiro fuori 3 volte tanto e lo compro chiavi in mano.

La resa di ogni impianto a vapore, che sia d'acqua o fluido organico, è sempre fortemente condizionata dalla temperatura di condensazione, più ancora che da quella di evaporazione. A parità di differenza, diciamo 10°, rendono di più 10° in meno di T-condensazione che 10° in più di T-evaporazione. Questo è dovuto alla forma particolare della cosiddetta curva a campana. Diversa da fluido a fluido, ma sempre convergente verso il punto critico.
Questo significa che la forma di impianto più conveniente per il tuo problema sarebbe di avere al massimo due impianti ORC, indipendenti tra loro.
Uno a 120° per il calore dei gas di scarico (per il tramite di olio diatermico possibilmente per non bruciare il fluido organico con le sovratemperature locali) e che condensa a temperatura ambiente.
L'altro a 90° per il calore dell'impianto di raffreddamento e che condensa pure a temperatura ambiente.
Ognuno dimensionato per le calorie disponibili nel relativo circuito.
Gli impianti in serie non sono convenienti. L'eventuale piccolo delta di rendimento non compenserà mai il maggiore investimento.
Per innalzare la temperatura del circuito di raffreddamento dagli attuali 85 ai 90 puoi lavorare semplicemente sulle portate del fluido ORC, sulla percentuale di additivo nell'acqua per evitare l'evaporazione e soprattutto sulla qualità dell'olio motore che metti dentro.
Un 5W50 ti darà tutte le garanzie di resistenza alle temperature maggiorate sulle canne senza rovinarsi precocemente.

Salve a tutti ! Mi permetto di esprimere la mia opinione.

Concordo con Stranamore che un impianto in serie non conviene.
Ma IMHO non conviene nemmeno avere due impianti ORC indipendenti.

Conviene invece, sia termodinamicamente che economicamente, avere un impianto unico che sfrutti tutto il deltaT disponibile
e che quindi funzioni col liquido più bassobollente, purché questo liquido regga la Tmax, ovviamente.

Dalle risposte di stranamore e rampa, considerato anche quando stranamore scrive che la resa è maggiore con la temperatura di condensazione è bassa, e visto che la infinity dice che con il liquido organico R245fa la resa è dimezzata.... rivedo il tutto: meglio aggiungere piu' turbine con R134a in modo da innalzare la temperatura solo di 25 gradi invece che di 50.
Piuttosto per la temperatura di raffreddamento del motore di 85 C° meglio usare un altro evaporatore con il R245fa (con una resa dimezzata, ma fatti i dovuti calcoli, si valuta l'investimento).

Originariamente inviata da rampa

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Ma IMHO non conviene nemmeno avere due impianti ORC indipendenti.

Intendevo dire che non conviene teoricamente avere due ORC con due liquidi diversi. Ma spesso ci si deve scontrare con le esigenze reali e allora in quel caso le teorie non reggono.

Ad esempio per esigenze di dimensionamento o per problemi di discontinuità nella produzione di calore residuo, è a volte conveniente avere due o più impianti anche a fluido diverso e con funzionamento a volte non simultaneo.
Ma queste sono scelte strategiche che si fanno in ragione di esigenze locali e particolari.

In ogni caso, come dice bene Stranamore, niente collegamenti a cascata... ogni ORC è bene che sfrutti tutto il DeltaT disponibile.

...qualcuno conosce questo ?

piglet newcomen produzione energia elettrica 3 Kw - riscaldamento a legna

Newcomen

E' una cosa seria ?

Grazie !!!

lascerei perdere quei "pico-orc"

se devo produrre 3 kW vado sul FV,
se faccio l'investimento di macchina ed alternatore deve essere almeno di 30-50 kWel

Occhio a quei cogeneratori che lavorano con salti di T così piccoli, il rendimento elettrico è sempre bassissimo (circa 8%) e spesso su scale così piccole non riusciamo a cogenerare perché le due richieste in casa spesso sono in disarmonia

Quando quella macchina produce 2,5 kWel, gliene servono 28 termici

Cosa me ne faccio degli altri 25?

Oppure quando me ne servono 25 termici a causa del gran freddo, cosa me ne faccio dei 2-3 elettrici?

Un mio ex-profe vedeva bene i microcogeneratori al fine di erogare corrente nei momenti di picco della giornata (es mattina alle 8), ma anche in quel caso la cosa diviene conveniente solo alcuni mesi dell'anno.

eccolo

O.R.C. William Rankine

O.R.C. William Rankine

interessante e brevettata di recente stravolge il mondo

O.R.C. William Rankine

questa e la soluzione a partire da 10 Kw

i micro orc si stanno davvero diffondendo a macchia d'olio, guardate il sito d'Infinity, ora hanno anche modelli da 300W :shocked

Li vedo bene per piccole aziende e/o condomini con riscaldamento centralizzato, usando il vettore termico della caldaia possono produrre EE proprio durante i picchi ed evitare così di sovraccaricare le reti a BT spesso in affanno in alcuni momenti (es lunedì mattina e in genere ogni mattino alle 7)

Una tecnologia per la generazione elettrica è commercialmente interessante solo se il prezzo è intorno a 1euro/W.

Sarebbe utile sapere qual è il costo di questi sistemi micro ORC però stimando a occhio credo che difficilmente si piazzino a quel livello di costo.

Naturalmente spero di sbagliarmi.