La Cogenerazione nei Motori
Oggi esistono fondamentalmente quattro tipologie di motori che vengono utilizzate per gli impianti di cogenerazione, in quanto hanno raggiunto ottimi livelli di affidabilità e rendimento, e sono:
- motori alternativi a ciclo Otto o ciclo Diesel: il ciclo Otto è il ciclo termodinamico che viene utilizzato come riferimento per i motori benzina delle nostre auto. Nella cogenerazione sono spesso alimentati a metano, GPL o biogas (in modo da usufruire degli incentivi statali) e presentano un rendimento tra il 25% e il 35%. Il ciclo Diesel ha sicuramente dei rendimenti più elevati rispetto a quello Otto (tra il 32% e il 40%), ma richiede maggiore manutenzione e presenta una potenza specifica minore a parità di cilindrata;
- turbine a gas: utilizzano il ciclo Brayton-Joule. Sono caratterizzate da una elevata potenza unitaria (fino a 200MW), semplicità costruttiva e nessuna necessità di acqua di raffreddamento. Per contro si ha un basso rendimento elettrico, elevati costi di manutenzione, e richiedono un combustibile di elevata qualità;
- turbine a vapore: utilizzano il ciclo Rankine e il ciclo a spillamento (elevati rendimenti). Presentano un facilità di conduzione e manutenzione unita ad una elevata affidabilità, bassi consumi, e possono utilizzare qualsiasi tipo di combustibile (il vapore è generato da una caldaia esterna alla turbina). Per contro risultano poco sensibili alle variazioni di carico (bassa elasticità);
- cicli combinati turbina a gas/turbina a vapore: vengono utilizzati per aumentare i rendimenti. L’impianto si presenta diviso in due sezioni separate. La prima è rappresentata dalla turbina a gas che produce elettricità e vapore. La seconda è rappresentata dalla turbina a vapore, alimentata appunto, dal vapore generato grazie al calore recuperato dalla turbina a gas. In questo modo si ottengono rendimenti elettrici anche del 50%.