Page 54 - 102

EFFICIENTAMENTO ENERGETICO

2020) cofinanziato con il FESR, presentando il da brevetti Exergy, presenta una molteplicità di
progetto “SMART ORC”. Il progetto Exergy ha vantaggi:
riguardato lo sviluppo di una famiglia di sistemi • Combinazione concorde tra espansione del
“mini” (di potenza inferiore ai 1˙000 kW) e “micro” fluido e aumento della sezione di passaggio;
(di potenza inferiore ai 100 kW) ORC modulari, • Gruppo meccanico progettato per essere
ad altissima efficienza, mutuando tecnologie facilmente estraibile e ridurre i tempi
proprietarie dell’azienda. Grazie al coinvolgimento di manutenzione, senza la necessità di
e alla collaborazione con il Politecnico di Milano svuotare l’impianto;
e con le realtà locali per la progettazione di • Allungamento della vita utile dei cuscinetti
dettaglio e la realizzazione dei componenti di dovuto a vibrazioni molto contenute;
impianto più critici, si potrà favorire la crescita di • Minori trafilamenti e attriti del rotore;
un ecosistema per lo sviluppo di ulteriori sistemi • Maggior libertà di scelta sia dei livelli
ORC e turbomacchine ad alta efficienza, di pressione sia del gradiente di pressione
piccola taglia, siano esse turbine o compressori. degli stadi, limitando la formazione di vortici
La produzione di energia elettrica attraverso e riducendo le perdite fluidodinamiche.
un impianto ORC rientra nella più vasta
categoria della generazione distribuita, ovvero
la produzione di energia elettrica da unità di
autoproduzione di piccole dimensioni disperse o
localizzate in più punti del territorio e allacciate
alla rete elettrica nazionale di distribuzione.
Diversamente dalla più tradizionale produzione
centralizzata di energia, ossia concentrata
in poche grandi centrali allacciate alla rete di
trasmissione, l’efficienza della produzione di
energia elettrica decentralizzata è dipendente e
influenzata dall’evoluzione delle reti intelligenti di
trasporto di tipo Smart-grid e dalla capacità di
realizzare impianti di produzione con efficienze
paragonabili agli impianti di grossa taglia.
Prendendo in considerazione la concomitanza tra
la produzione del calore di recupero in ingresso
al ciclo con i consumi propri del sito produttivo,
gli impianti ORC hanno la flessibilità di poter
immettere e vendere in rete, auto-consumare o
immagazzinare l’energia prodotta con opportuni Figura 1 – sezione 3D della Turbina Radiale Outflow
sistemi di accumulo elettrico o termico.

Exergy ha sviluppato una Il risultato è una turbina più efficiente e affidabile
famiglia di moduli ORC con bassi livelli di vibrazioni e meno rumorosa.
La gamma di taglie di potenza elettrica lorda dei
“impiegando la tecnologia moduli ORC standard che vengono investigati e
proprietaria della ROT (Radial sviluppati nel progetto Exergy è stata selezionata
in modo da soddisfare un ampio spettro di
Outflow Turbine) per il recupero possibili sorgenti di calore disponibili nel mondo
di cascami a bassa temperatura industriale: 80-160-210-450-600-850 kWe,
elaborando il refrigerante R1233zd(E) come
fluido di lavoro. Per tali potenze, infatti, una
Nell’attuale scenario dei piccoli sistemi ORC soluzione modulare, compatta e standardizzata
vengono adottate turbine volumetriche, per permette da un lato una più rapida installazione,
esempio a vite o a palette, o piccole turbine cantierizzazione e una riduzione dei relativi
radiali centripete. Entrambe queste tipologie costi di impianto, dall’altro con la selezione di
sono caratterizzate da efficienze isentropiche più uno specifico fluido di lavoro, permette alte
basse di quelle misurate su impianti di grande prestazioni nel rispetto dei requisiti necessari di
potenza, equipaggiati per esempio con turbine sicurezza, non infiammabilità e di basso impatto
radiali outflow. Se le macchine volumetriche ambientale.
hanno efficienze di picco tipicamente più basse Le ridotte portate massiche e volumetriche risul-
delle turbomacchine, attestandosi a valori del tanti, notevolmente inferiori a quelle di impianti di
60-75% circa (isentropic total to static) le turbine taglia medio grande hanno reso necessarie delle
radiali centripete sono penalizzate dalla difficoltà modifiche per la turbina ROT, il componente a
di dover smaltire tutto il salto entalpico in un più alto contenuto tecnologico tra quelli dimen-
unico stadio e, conseguentemente, risentono di sionati. E’ stata quindi effettuata una scalatura
una limitazione dell’efficienza. L’adozione della della macchina a dimensioni inferiori, e a velocità
turbina radiale outflow (ROT), tecnologia coperta di rotazioni superiori alla turbina ROT di riferi-

52 Impiantistica Italiana - Marzo-Aprile 2023