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Recupero di calore da processi industriali con cicli ORC
Far fronte ai costi energetici più alti ed introdurre processi per la decarbonizazzione è una urgenza sempre più pressante per il settore industriale. L’industria conta circa il 40% dei consumi totali di energia a livello mondiale. A causa di inefficienze nei processi di conversione elettrica tra 20 e il 50% circa dell’energia si disperde sotto forma di calore esausto e rimane inutilizzato e liberato in atmosfera. Questa risorsa può essere riutilizzata per la produzione di energia pulita utilizzando un sistema per il recupero di calore (waste heat recovery).
SFRUTTA TUTTO IL POTENZIALE DEL CALORE DISPERSO PER GENERARE ENERGIA PULITA
I cicli Rankine a fluido organico (ORC) sono una tecnologia ideale per il recupero di calore nei processi industriali. Al contrario dei sistemi di recupero di calore tradizionali che si basano su cicli Rankine a vapore, l’ORC può garantire migliori efficienze per applicazioni a temperature più basse (dai 90°C fino a 400 °C), ed al contempo non necessita di processi di trattamento e reintegro dell’acqua.
Perché scegliere un sistema per il recupero di calore nel settore industrale?
L’utilizzo dell’innovativa Turbina Radiale Outflow (ROT) di EXERGY nella progettazione di impianti per la generazione elettrica da recupero di calore ha portato tutti i vantaggi di un sistema ORC ad un livello ancora più elevato offrendo:
Questo assicura una più alta efficienza del ciclo e costi specifici più bassi in aggiunta ai vantaggi e alle caratteristiche di un sistema ORC tradizionale:
1
DESIGN DI IMPIANTO SEMPLICE
costi di investimento competitivi con rapidi rientri
2
SOLUZIONE COMPATTA ED AUTOMATIZZATA
Nessuna necessità di operatori per il funzionamento
Bassi costi operativi
Bassa impronta ambientale
3
IMPIANTO SEPARATO DAL PROCESSO PRODUTTIVO
Facile integrazione sia in siti industriali esistente che in nuovi
Nessuno impatto sulle attività produttive
4
FLESSIBILITA' DI INSTALLAZIONE, ANCHE LONTANO DALLA FONTE DI CALORE SE NECESSARIO
Nessuna limitazione o vincolo sulla collocazione dell'impianto, con un migliore adattamento alla disponibilità di spazio e alle necessità del processo produttivo
4
FLESSIBILITA' DI INSTALLAZIONE, ANCHE LONTANO DALLA FONTE DI CALORE SE NECESSARIO
Nessuna limitazione o vincolo sulla collocazione dell'impianto, con un migliore adattamento alla disponibilità di spazio e alle necessità del processo produttivo
5
RAPIDI AVVIAMENTI E SPEGNIMENTI
levato numero di ore di funzionamento
Manuntenzione semplice
6
TRATTEMENTO E REINTEGRO ACQUA ASSENTI
Nessun consumo d'acqua
Maggiore sostenibilità ambientale
Installabile anche in zone remote o isolate
7
ALTE EFFICIENZE IN UN AMPIO SPETTRO DI TEMPERATURE E REGIMI DI FUNZIONAMENTO
Possibilità di sfruttare la massima energia possibile dal processo, riducendo così i costi
1
DESIGN DI IMPIANTO SEMPLICE
costi di investimento competitivi con rapidi rientri
2
SOLUZIONE COMPATTA ED AUTOMATIZZATA
Nessuna necessità di operatori per il funzionamento
Bassi costi operativi
Bassa impronta ambientale
3
IMPIANTO SEPARATO DAL PROCESSO PRODUTTIVO
Facile integrazione sia in siti industriali esistente che in nuovi
Nessuno impatto sulle attività produttive
4
FLESSIBILITA' DI INSTALLAZIONE, ANCHE LONTANO DALLA FONTE DI CALORE SE NECESSARIO
Nessuna limitazione o vincolo sulla collocazione dell'impianto, con un migliore adattamento alla disponibilità di spazio e alle necessità del processo produttivo
4
FLESSIBILITA' DI INSTALLAZIONE, ANCHE LONTANO DALLA FONTE DI CALORE SE NECESSARIO
Nessuna limitazione o vincolo sulla collocazione dell'impianto, con un migliore adattamento alla disponibilità di spazio e alle necessità del processo produttivo
5
RAPIDI AVVIAMENTI E SPEGNIMENTI
levato numero di ore di funzionamento
Manuntenzione semplice
6
TRATTEMENTO E REINTEGRO ACQUA ASSENTI
Nessun consumo d'acqua
Maggiore sostenibilità ambientale
Installabile anche in zone remote o isolate
7
ALTE EFFICIENZE IN UN AMPIO SPETTRO DI TEMPERATURE E REGIMI DI FUNZIONAMENTO
Possibilità di sfruttare la massima energia possibile dal processo, riducendo così i costi
Il ritorno dell’investimento medio per un impianto ORC da recupero di calore può variare dai 3 ai 5 anni per le applicazioni nell’industria.
Le singole unità ORC di EXERGY sono disponibili in taglie tra 1 MW e 20 MWe.
APPLICAZIONI:
Vuoi sapere se possiamo aiutarti a rendere il tuo business più efficiente e sostenibile?
PORTAFOGLIO
30 MWe
IMPIANTI
12
TAGLIA MEDIA IMPIANTO
2,5 MWe
TEP RISPARMIATE
45000
TONNELLATE DI CO2 RISPARMIATE
662174
I nostri servizi per lo sviluppo di un impianto di recupero di calore includono:
Su richiesta possiamo offrire anche una soluzione chiavi in mano per l’intero sistema di recupero di calore che include il circuito intermedio (caldaia) e il modulo ORC.
Un ciclo orc per recupero di calore spiegato
Un sistema di waste heat recovery estrae l’energia termica dal gas esausto dell’impianto industriale per alimentare il modulo ORC attraverso un fluido intermedio. Il fluido intermedio, che normalmente è olio diatermico, acqua pressurizzata o vapore, trasferisce il vapore al fluido organico nell’evaporatore dell’ORC dove il fluido passa allo stato di vapore. Il fluido sotto forma di vapore passa nella turbina.
Qui si espande e fa ruotare la turbina producendo elettricità nel generatore. Il fluido organico vaporizzato continua poi il suo ciclo nel condensatore dove torna nuovamente allo stato liquido. Infine passa nella pompa prima di ricominciare di nuovo il ciclo completo.
Recupero di calore con ORC vs. Ciclo Rankine tradizionale a vapore: come orientarsi nella scelta?
Indipendentemente dalla temperatura della fonte termica, l’ORC è generalmente la migliore soluzione per impianti di piccola taglia elettrica. La semplicità e la compattezza del sistema, la maggiore efficienza della turbina, l’ottima corrispondenza con la curva di rilascio del calore e le migliori prestazioni a carichi parziali, assicurano un’efficienza più elevata del sistema e un costo specifico più basso rispetto ad un ciclo Rankine a vapore. In alcuni casi poi la tecnologia ORC diventa l’unica soluzione praticabile, per esempio quando non vi è disponibilità di acqua.
Diversamente, a temperature molto alte o per taglie di impianto grandi, cicli Rankine tradizionali che utilizzano turbine a vapore si rivelano la soluzione più adatta: in queste condizioni, il limitato aumento delle prestazioni per fonti di calore sopra i 350-400°C con un ORC porta a conversioni di efficienza più basse.
Naturalmente, nel caso in cui l’acqua non sia disponibile, allora la soluzione a vapore non può essere utilizzata.
