Microcogeneratore residenziale, efficienza superiore al 93%

Author: Rinnovabili.it

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Sviluppato un microcogeneratore residenziale alimentati da motore a pistoni contrapposti

(Rinnovabili.it) – Nuovi passi avanti per il comparto della micro-cogenerazione (mCHP), tecnologia in grado di generare contemporaneamente elettricità e calore utile. Negli Stati Uniti un gruppo di ricercatori dell’Oak Ridge National Laboratory (ORNL), in collaborazione con l’azienda Enginuity Power Systems, ha realizzato e testato un nuovo microcogeneratore residenziale in grado di raggiungere un’efficienza complessiva superiore al 93% e un’efficienza dell’energia elettrica superiore al 35%. Merito del motore a quattro tempi a pistoni contrapposti (OP4S) brevettato dalla stessa Enginuity e in grado portare le prestazioni ad un livello record.

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Microcogeneratore domestico: cos’è come funziona

La microcogenerazione genera contemporaneamente calore ed elettricità dalla stessa fonte di energia, su una scala adatta a singole abitazioni o edifici. Questi sistemi sono generalmente alimentati a gas, biogas o GPL, prevedendo in alcuni casi anche l’impiego di biodiesel. Hanno dimensioni e forma simili alle caldaie domestiche standard, e come le tradizionali caldaie possono lavorare per la fornitura di acqua calda sanitaria e così come per il riscaldamento degli ambienti. E in più forniscono energia elettrica.

Allo stato attuale esistono diverse tecnologie di micro-cogenerazione. Le principali possono distinguersi per l’uso di un motore a combustione interna oppure di celle a combustibile, un motore a combustione esterna o microturbine.

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mCHP con motore OP4S, i vantaggi

L’innovazione testata dall’Oak Ridge National Laboratory si avvale di un motore alternativo a combustione interna quale l’OP4S, che presenta diversi vantaggi per il micro-cogeneratore domestico. Uno dei più interessanti è la compattezza in relazione al basso peso e alle elevate prestazioni espresse. Oltre ad una minor dispersione termica attraverso le pareti del cilindro, con maggiore resa termodinamica.

Il test e il rapporto CRADA dell’ORNL hanno mostrato che il motore Enginuity OP4S può raggiungere un’efficienza vicino al 40%, con prestazioni di gran lunga migliori rispetto a qualsiasi altro motore di queste dimensioni e classe.

E all’interno di microcogeneratore residenziale può davvero fare la differenza. I ricercatori hanno valutato un mCHP con l’OP4S destinato alle applicazioni domestiche e dotato anche di un sistema di accumulo a batteria e un serbatoio dell’acqua da 197 litri. Per generare energia il motore può utilizzare gas naturale, biogas o idrogeno. “I risultati dei dati sono impressionanti e superano le prestazioni di efficienza elettrica previste”, ha affermato il dottor Zhiming Gao dell’ORNL, che ha guidato le sperimentazioni e il rapporto di ricerca. “Le prestazioni dell’m-CHP hanno mostrato un’efficienza elettrica CA del 35,2% in modalità di combustione magra [combustione che avviene in presenza di un rapporto aria/combustibile molto superiore rispetto a quello che sarebbe richiesto]. Ciò lo rende un microcogeneratore unico nel suo genere”.

Il risultato dei test è stato pubblicato dall’Ufficio per le informazioni scientifiche e tecniche del Dipartimento dell’Energia.