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Questa documentazione è arrivata sulla mia mail.....non penso di violare alcunchè pubblicandolo omettendo naturalmente il nominativo e la funzione aziendale di chi me lo ha inviato.
Postato anche qui:
http://energiaalternativa.forumcommunity.net/
******************************************************************************************Notizie tecniche Sun Machine.
La Sun-Machine è una macchina co - generatrice in grado di produrre 3 Kwh di energia elettrica e 10.5 Kwh di energia termica.
Per fare questo la suddetta macchina consuma circa 3 Kg di pellets l’ora,
gassificandoli.
Nel processo di Massificazione vengono prodotti precisamente 15 Kwh di energia.
I suddetti 15 Kwh vengono così utilizzati:
3 Kwh vengono utilizzati per produrre l’energia elettrica di cui sopra
10.5 Kwh vengono utilizzati per produrre energia termica (di cui specificherò le caratteristiche in seguito).
1.5 Kwh vengono dissipati.
Caratteristiche delle produzioni energetiche ottenute:
I 3 Kwh di energia elettrica vengono prodotti mediante un motore Stirling (di cui parlerò in seguito) e possono essere impiegati per un qualsiasi utilizzo ma il target ottimale in tal senso è rappresentato dall’uso domestico.
I 10.5 Kwh di energia termica hanno un utilizzo adattabile a seconda delle esigenze, questa adattabilità dipende però fortemente dall’ impiantistica di corredo. Questi 10.5 Kwh termici sono recuperati utilizzando l’acqua di raffreddamento del motore Stirling che è alla temperatura di circa 80 gradi.
Gli step di recupero prevedono i seguenti passaggi di temperatura:
1) 80 °C all’uscita del raffreddamento
2) 70 °C all uscita di uno scambio termico montato internamente alla macchina.
3)65 °C all’uscita di un’ eventuale serbatoio di acqua calda
A titolo di esempio, l’acqua così prodotta può essere impiegata in radiatori termici, inquanto giungerebbe a questi ad una temperatura superiore ai 60 °C, ed è in grado di riscaldare una casa di 150 m2 circa.
I restanti 1.5 Kwh di energia vengono dispersi nell’ambiente mediante i gas di scarico che hanno una temperatura di circa 55 °C.
Si sta cercando di riutilizzare anche questa energia mediante scambio termico
dei gas a fini di riscaldamento, portando così il rendimento energetico totale
poco oltre il 92%.
Caratteristiche del motore Stirling.
Si tratta del motore Stirling, a parità di energia elettrica prodotta, in assoluto più
piccolo e più affidabile al mondo.
Le dimensioni massime sono approssimativamente: altezza 50 cm, larghezza
45cm, profondità 18/20 cm.
Il dato fondamentale riguardo l’affidabilità riguarda il numero di giri al minuto
che compie questo motore, solamente 1000 giri al minuto ( nei prossimi sviluppi
si prevede di portarli a 800), il che consente di avere un affidabilità tale da
prevedere un primo controllo dopo 80000 ore (cioè 9 anni, 1 mese, 17 giorni,
10 ore e 48 minuti). Va detto che dagli esperimenti è risultato un numero di ore
necessario per il primo controllo maggiore di 80000 abbiamo preferito
sottostimarlo per garantire l’utenza.
Ogni controllo consiste in un aperture della macchina e in un testing del gas di
lavoro nello Stirling ( Azoto) e della lubrificazione. Eventualmente ne saranno
aggiustate delle parti usurate.
Caratteristiche di esercizio della macchina.
Il primo controllo sull’ usura della macchina va effettuato proprio dopo 80000 ore (ovvero 9 anni, 1 mese, 17 giorni, 10 ore e 48 minuti) inquanto il motore Stirling è la parte più soggetta all’usura dell’ intera macchina.
La macchina va inoltre aperta massimo 2 volte l’anno per una pulitura generale delle ceneri (biodegradabili) e del gassificatore.
La macchina va aperta due volte l’anno se viene utilizzata a ciclo continuo.
Prescindendo dal tipo di impiantistica che utilizza i 10.5 Kwh termici e che dissipa gli 1.5 Kwh, termodinamicamente il buon funzionamento del motore Stirling, sia per quanto riguarda l’usura che il rendimento, necessita di una dissipazione di almeno 8.5 Kwh sull’ ammontare energetico iniziale, ovvero 15 Kwh.
Alimentazione e scarichi della macchina.
Come già detto in precedenza la macchina utilizza circa 3 Kg di pellets all’ora per
produrre i risultati energetici di cui sopra.
La Casa produttrice Sun – Machine consiglia vivamente, al fine di garantire un buon
funzionamento della macchina e il rispetto dei parametri tecnici oggetto di questa
relazione, di utilizzare solo pellets di tipo D.I.N. (Deutch, Industries, Normal)
, cioè i pellets standard tedeschi, o di qualità naturale equivalente.
Il tenore di ceneri, che vengono rilevate esclusivamente durante la pulitura della
macchina è inferiore allo 0.03% (perfettamente entro la norma).
Il tenore di polveri sottili rilevabili nei gas di scarico è anch’esso inferiore allo 0.03%
(perfettamente a norma).
Va notato che il tenore delle ceneri e delle polveri sottili prodotti dalla gassificazione
risulta talmente basso che non risulta quantitativamente rilevabile.
I gas di scarico risultano talmente poveri di polveri che non necessita alcun filtro interno alla macchina e alcun camino per lo scarico ma bensì basta una marmitta.
A titolo del tutto cautelativo la Sun – Machine può essere fornita anche con un piccolo camino dotato di un filtro.
Nell’ impiantistica esterna va previsto un inverter montato fuori dalla macchina.
La temperatura di ritorno dell’acqua di raffreddamento nello Stirling è di 35 °C.
La temperatura di gassificazione è di circa 2500 °C.
La temperatura di esercizio in testa allo Stirling è di circa 600 °C ed è ottenuta mediante uno scambio termico trà una parte del liquido di raffreddamento e il gas a contatto con la fiamma viva (a circa 2500 °C).
Notizie economiche provvisorie Sun - Machine.
Le seguenti notizie economiche sono da valutare in senso provvisorio inquanto la macchina entrerà sul mercato italiano a maggio e dunque ci sono alcune valutazioni, di cui parlerò, che vanno ancora effettuate.
Il costo della macchina ovvero del gassificatore, del minisilos pellets, dello Stirling e delle interconnessioni, sia elettroniche che idrodinamiche, e di circa 25000 euro all’ utente finale.
Da valutazioni che riguardano esclusivamente la produzione di energia elettrica, l’intero ammontare del costo della macchina risulta recuperabile mediamente in 7.5 anni.
In questa valutazione sono stati considerati i ricavi ottenuti dall’ENEL per l’energia elettrica ceduta, il risparmio dell’energia elettrica ( non più comprata dall’ENEL), il
costo dei pelletts utilizzati nella gassificazione.
Questi tempi di recupero sono stati previsti per un tempo di utilizzo della macchina
di almeno 9 ore al giorno.
Eventuali incentivi, che comportino contributi in conto capitale della macchina, in cui la macchina può rientrare sono in fase di valutazione.
Provvisoriamente possiamo affermare che la macchina rientra sicuramente nei piani di incentivazione della Legge del 9 gennaio 1991 n.10, dunque dovrebbe rientrare
anche nei piani di incentivazione del decreto Bersani.
Ad ogni buon conto non è stata valutata alcuna forma di incentivo nel calcolo del
recupero costo di cui sopra.
Nel piano di recupero costo non è stato valutato nemmeno il risparmio (pur considerevole) dovuto al recupero termico.
A titolo di esempio basti considerare che se la macchina venisse utilizzata per riscaldare un appartamento di 150 m2 ci consentirebbe di risparmiare un litro di
gasolio all’ ora a fronte dei tre chili di pellets impiegati.
Nel piano di ammortamento della macchina non è stato inserito questo aspetto
perché va valutato di volta in volta, considerando l’impiantistica esterna a corredo
della macchina e gli utilizzi cui vengono destinati i 10.5 Kwh termici riutilizzati.
Se per assurdo si decidesse di dissiparli non ci sarebbe alcun risparmio in questo senso.
Il piano di incentivazione in conto capitale della macchina non risulta ancora definito perché si tratta di una macchina assolutamente nuova.
Da alcuni studi che ho effettuato personalmente la macchina dovrebbe rientrare
perfettamente, come detto prima, negli incentivi del decreto Bersani.
Risulta evidente che la stima fatta per i 7.5 anni occorrenti per recuperare il costo della macchina ha un buon margine di miglioramento.
OMISSIS.....
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Immane Rompiball
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Ancora una volta mi trovo a dubitare di queste "eccezionali" caratteristiche.
Un rendimento termico del 35% di un motore a legna a combustione esterna, è decisamente troppo. Perchè anche il generatore elettrico ha il suo bravo rendimento che per quella taglia è intorno all'85%. Questo porterebbe al calcolo del rendimento del solo motore stirling del 35%. Il resto può anche tornare, anche se ho ancora dei dubbi sul recupero energetico dai gas di scarico. Sulle 80 mila ore senza manutenzione... a quelle temperature... mah.
In particolare:CITAZIONELa temperatura di ritorno dell’acqua di raffreddamento nello Stirling è di 35 °C.
La temperatura di gassificazione è di circa 2500 °C.
La temperatura di esercizio in testa allo Stirling è di circa 600 °C ed è ottenuta mediante uno scambio termico trà una parte del liquido di raffreddamento e il gas a contatto con la fiamma viva (a circa 2500 °C).
Suppongo che per liquido a 2500 °C si parli di sodio metallico...
E tutto il resto pare fantascienza, gasificare pellet a 2500 °C con cosa? Usano ossigeno liquido anche loro? Bhò...
E la temperatura di raffreddamento del motore non doveva essere a 95 °C per il riscaldamento?
Gatta ci cova...
Questa è già la seconda volta che sento queste cose in rete e non vorrei che fosse una bufala collettiva vista la somiglianza dei valori proposti. C'è un sito dove questo portento di motore è pubblicizzato?
Spero che qualcuno smentisca me e quell'antipatico di Carnot...
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odisseo.
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beh, sulla combustione del legno
http://www.aelcimini.it/legno.htm
Odisseo. -
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Immane Rompiball
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No ho trovato nulla sulla Sun-Machine nel sito del legno, sei sicuro Odi?
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odisseo.
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infatti, lì non si parla di macchine specifiche, si parla del legno e della sua combustione, in termini generali
per esempio, la gassificazione, avviene ad una temperatura di circa 600° e, la combustione raggiunge i 1300°
Valori decisamente differenti da 2500°
Odisseo. -
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Immane Rompiball
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Ah, ecco. 
Comunque, per spremere rendimento termico dagli stirling, il problema è che il calore deve passare attraverso lo scambitatore tra i gas di combustione, esterni, ed il gas del motore, interno.
Con un ventilatore si riesce ad ottenere delle temperature di fiamma molto più alte dei 600°C di combustione della legna sovraossigenando la combustione. Il kokums viene alimentato addirittura ad ossigeno puro e gasolio per ottenere un rendimento decente.
Ma, bisogna considerare che la meccanica del motore non può stare ad una temperatura superiore ai 100/120°C e che lo scambiatore anche se è di INOX AISI 306 non resiste a temperature oltre i 700/800 gradi senza carbonificarsi, rigonfiarsi per la pressione interna o rompersi nei giunti che comunque dovranno essere realizzati sul motore che dovendo essere a 100-120°C appunto, non potrà fare a meno di estrarre calore da buttare nel sistema di raffreddamento. Questi sono i limiti dei motori a combustione esterna. Nei motori a combustione interna invece, la combustione avviene in aria in un tempo così breve che il calore che viene scambiato con la camera ed il resto del motore consente quei rendimenti preclusi ai combustione esterna. Rendimenti che nel caso dei turbodiesel di grosse dimensioni sono intorno al 30%...
Trascurando la cogenerazione naturalmente...
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gyppe.
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Devo dire che la descrizione, per lo meno, sembra fatta da qualcuno che si intende un pochino di queste cose. L'unica cosa che mi lascia perplesso è proprio il fatto che tutto il calore della caldaia deve passare per il motore, visto che l'acqua calda per il riscaldamento si recupera dal rafreddamento della parte fredda.
Non mi convince troppo.
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spartano.
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CITAZIONE (Lawrence @ 11/2/2008, 12:21)Ah, ecco.
Comunque, per spremere rendimento termico dagli stirling, il problema è che il calore deve passare attraverso lo scambitatore tra i gas di combustione, esterni, ed il gas del motore, interno.
Con un ventilatore si riesce ad ottenere delle temperature di fiamma molto più alte dei 600°C di combustione della legna sovraossigenando la combustione. Il kokums viene alimentato addirittura ad ossigeno puro e gasolio per ottenere un rendimento decente.
Ma, bisogna considerare che la meccanica del motore non può stare ad una temperatura superiore ai 100/120°C e che lo scambiatore anche se è di INOX AISI 306 non resiste a temperature oltre i 700/800 gradi senza carbonificarsi, rigonfiarsi per la pressione interna o rompersi nei giunti che comunque dovranno essere realizzati sul motore che dovendo essere a 100-120°C appunto, non potrà fare a meno di estrarre calore da buttare nel sistema di raffreddamento. Questi sono i limiti dei motori a combustione esterna. Nei motori a combustione interna invece, la combustione avviene in aria in un tempo così breve che il calore che viene scambiato con la camera ed il resto del motore consente quei rendimenti preclusi ai combustione esterna. Rendimenti che nel caso dei turbodiesel di grosse dimensioni sono intorno al 30%...
Trascurando la cogenerazione naturalmente...
Scusa se mi permetto Lawrence , ma come AISI 306 ? Mi sono perso qualcosa ? Io mi ero fermato ad un sano AISI 312 . Da quanto mi risulta è questo il tipo di inox che si usa in questi casi , lo so x certo perchè mi è capitato di saldare delle parti di turbine x elicotteri USA e il problema era sempre quello di usare un tipo di acciaio resistente al calore . Ricordo che al collaudo diventavano rosse e poi gialle , ma dopo il raffreddamento non dovevano rompersi . Aggiornami perchè mi sono perso . Ciao . Spartano .
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gyppe.
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Entrambi sono acciai austenitici, non sono cioè suscettibili di tempra, e vengono per questo utilizzati in settori del genere, proprio perchè anche in stato ricotto offrono comunque una certa resistenza, mentre negli acciai temprabili normali il divario tra temprato e ricotto dovrebbe essere molto notevole. Almeno questo è quello che so io, il beneficio del dubbio è d'obbligo, visto che uso questi acciai in un settore molto diverso 
Avete quindi ragione entrambi, questo acciaio resiste abbastanza bene ad alte temperature, diciamo intorno ai 600-800 gradi, cioè sotto una temperatura che non lo faccia diventare troppo malleabile per certe applicazioni. Però è anche vero che un sistema cilindro pistone, non credo funzionerebbe tanto bene a queste temperature, sia per le dilatazioni, che per l'ossidazione che verrebbe a formarsi e che gripperebbe tutto quanto.. -
spartano.
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No , non abbiamo ragione entrambi perchè io sostengo che nelle parti " calde " di quasi tutti gli stirling si usa un tipo di acciaio diverso da quello che dice Lawrence , e gli ho solo chiesto se mi sono perso qualcosa . Che entrambi siano acciai austenici e suscettibili di tempra ..........va bè , oggi sono di buon umore e ti rimando ad uno studio approfondito sulla tempra degli acciai inossidabili . Mai sentito parlare di martensite ? . -
gyppe.
User deleted
Beh se dici a me, gli acciai martesitici classici tipo aisi 420-440 a-b-c gli uso spesso per lavoro e gli tempro io stesso in laboratorio, anche se preferisco acciai migliori.
Ora mi hai fatto venire il dubbio che il 306 e il 312 non siano austenitici, ma vado subito a controllare.
No infatti, tutta la serie 3xxx è austenitica, vedi su wikipedia:
http://it.wikipedia.org/wiki/Acciaio_inox
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spartano.
User deleted
Sì tutta la serie 300 è austenitica ma pensavo che il 306 fosse altro perchè io sui miei testi non lo trovo proprio da nessuna parte , forse è perchè sono un pò vecchiotti , non so . Senti ma tu cosa sceglieresti al posto di un 440 C ? Mi serve saperlo x lo stirlig e altro . Ciao . Spartano . . -
buran001.
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Ciao é piu' probabile che si usi l'AISI 310!
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spartano.
User deleted
Assolutamente d'accordo , ho già messo in moto i contatti x recuperare ritagli di lamiere in 310 sia x il displacer che x la sua camicia ecc , il 440 C mi serve x altre cose . Ciao . Spartano . . -
.CITAZIONE (spartano @ 17/2/2008, 00:14)Sì tutta la serie 300 è austenitica ma pensavo che il 306 fosse altro perchè io sui miei testi non lo trovo proprio da nessuna parte , forse è perchè sono un pò vecchiotti , non so . Senti ma tu cosa sceglieresti al posto di un 440 C ? Mi serve saperlo x lo stirlig e altro . Ciao . Spartano .
vedi qui:
http://www.tecnocentro.it/ita/tabacciai_inoxchim.htm
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Discussione Stirling della SUN-MACHINECosti e rendimenti |
