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rapporti - Deliverable

Analisi sperimentale delle prestazioni della microturbina a gas TURBEC T100 nella modalità di esercizio ad inseguimento del carico termico

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Analisi sperimentale delle prestazioni della microturbina a gas TURBEC T100 nella modalità di esercizio ad inseguimento del carico termico

Il presente lavoro si riferisce ad una campagna sperimentale condotta su un impianto cogenerativo con microturbina a gas (produzione combinata di energia elettrica ed energia termica) sfruttabile per il riscaldamento di ambienti di utenze residenziali e terziarie. L’unità è stata messa in esercizio nella modalità ad inseguimento del carico termico e ne sono state analizzate le prestazioni a carico parziale e nominale.

Il presente lavoro si riferisce ad una campagna sperimentale condotta su un impianto cogenerativo con microturbina a gas (produzione combinata di energia elettrica ed energia termica) sfruttabile per il riscaldamento di ambienti di utenze residenziali e terziarie. L’utilizzo di sistemi di cogenerazione può costituire una risposta migliorativa alle esigenze di sviluppo sostenibile, beneficio ambientale,miglioramento del servizio di fornitura energetica ed autonomia di approvvigionamento. L’effettivo utilizzo della Generazione Distribuita comporta tuttavia l’esigenza di condurre una serie di verifiche sulla validità di questo tipo di sistemi sia dal punto di vista delle prestazioni sia dal punto vista della sostenibilità economica. Il seguente lavoro s’inserisce in questo contesto ed è finalizzato alla verifica delle prestazioni del sistema cogenerativo utilizzato. L’impianto cogenerativo a microturbina a gas presente in RSE, basato su un’unità Turbec T100, è stato esercito per circa 50 ore durante la campagna sperimentale. Il sistema è stato posto in funzione in modalità ad inseguimento del carico termico e per ogni prova sono stati impostati potenza termica Qth da dissipare e temperatura T2 dell’acqua del circuito. E’ stato quindi osservato il comportamento della macchina lontano dalle condizioni nominali di funzionamento ed ‘ stata effettuata l’analisi delle principali grandezze. In particolare si è notato che il sistema ha risposto meglio e più stabilmente alla richiesta di moderati carichi termici e moderate temperature dell’acqua del circuito. Raramente infattisono state fornite le potenze termiche maggiori, pari a 150 kW e 160 kW, e la richiesta di temperature T2 dell’acqua pari ad 80° C e 90° C ha reso più difficoltoso per il sistema il raggiungimento delle condizioni di regime. Inoltre si è costatato che il rendimento termico è influenzato dalla temperatura acui viene richiesta l’acqua del circuito. Le prestazioni elettriche della macchina non vengono influenzate significativamente da un funzionamento non perfettamente stabile e stazionario come confermato dal confronto tra le prove di riferimento (in modalità A2. a potenza elettrica fissa) e le prove di caratterizzazione ad inseguimento termico (con potenza elettrica variabile). Le prestazioni della macchina sono state influenzate solo dalle condizioni esterne, diverse dallecondizioni ISO. Attraverso l’analisi dell’indice PES (Primary Energy Saving) sono state individuate delle condizioni di funzionamento vantaggiose per il sistema: in particolare esse corrispondono ad una potenza termica superiore a 130 kW e ad una temperatura dell’acqua pari a 60° C.

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