Sono passati quasi due secoli da quando il Reverendo scozzese Robert Stirling inventò il motore che ne prese il nome.
Pochi meno ne sono trascorsi da quando Sir. Michael Faraday e Sir. Josef Henry – formulando la legge che anche in questo caso ne porta i nomi – illustrarono all’umanità i principi dell’induzione elettromagnetica che, dagli anni a seguire e fino ad oggi, sarebbero stati alla base della progettazione delle macchine elettriche.
Oggi, nel 2012, Viessmann è pronta a proporre al mercato italiano il prodotto Vitotwin 300-W: un motore Stirling lineare a pistone libero in abbinamento ad una caldaia a condensazione.
Alla Viessmann siamo certi che i Maestri della Scienza di cui sopra – e non ce ne vogliano gli altri Grandi le cui invenzioni rendono realizzabili le nostre moderne tecnologie, incluso Vitotwin 300-W – sarebbero certamente entusiasti di vedere racchiuso in un unico, semplice ed affidabile dispositivo quelle che sono state le loro straordinarie intuizioni.
Il motore Stirling: come è fatto e come funziona
All’interno del motore Stirling il fluido di lavoro, costituito da gas Elio, sostiene la pulsazione alternata e sfasata di due pistoni: il “Displacer” ed il “Pistone di lavoro”.
A rendere possibile ciò è la differenza di temperatura tra sorgente calda – la parte alta – dove un bruciatore a gas esterno al motore scalda la testa, e la parte fredda, più in basso, dove l’acqua di ritorno di impianto asporta calore, e di conseguenza si riscalda.
Ad aiutarci a capire il funzionamento di Vitotwin 300-W ci viene in soccorso la termodinamica classica.
Il fluido di lavoro compie un ciclo termodinamico – detto appunto ciclo Stirling – composto da due trasformazioni isoterme e due isocore.
Dal bilancio energetico legato a tale ciclo si evince come il sistema, a fronte di introduzione di energia termica ad alta temperatura, sia in grado di erogare energia termica a più bassa temperatura ed energia meccanica.
Installato nel “Pistone di lavoro”, e quindi solidale con il moto dello stesso, vi è un magnete permanente. Tale magnete oscilla alla medesima frequenza del “Pistone di lavoro”.
Nella parte bassa dello Stirling, esternamente a dove oscilla il “Pistone di lavoro”, è presente un avvolgimento statorico.
Ben noti sono gli effetti della variazione del flusso di campo magnetico all’interno di n-spire. Abbiamo descritto, con poche parole, il generatore sincrono di Vitotwin 300-W.
I gas di scarico del bruciatore del motore Stirling, dopo aver scaldato la testa vanno a cedere il loro contenuto energetico sensibile e latente in una delle due porzioni dello scambiatore a condensazione tipo Inox-Radial.
Nel caso in cui la potenza termica erogata dal motore Stirling non dovesse essere sufficiente un secondo bruciatore MatriX cilindrico, abbinato alla seconda porzione dello scambiatore a condensazione Inox-Radial di cui sopra, è in grado di far fronte ai fabbisogni di picco.
Performances
Vitotwin 300-W è in grado di erogare 0,99 kW di energia elettrica e 6 kW di energia termica con un rendimento complessivo del 107 %, calcolato sul potere calorifico inferiore del combustibile: il gas metano.
In aggiunta alle potenze sopra indicate è da considerare il contributo di 20 kW termici che è in grado di erogare la caldaia a condensazione di supporto per complessivi 26 kW termici.
In futuro saranno disponibili versioni funzionanti con diverse tipologie di combustibili.
Se è pur vero che la produzione privilegia la produzione di termica, sei a uno, è anche vero che andando a calcolare il coefficiente “Primary energy saving” come descritto nel DM 4 Agosto 2011 si arriva ad un valore superiore al 26 %, parliamo quindi di assetto cogenerativo ad alto rendimento.
Vantaggi
Viessmann propone un sistema semplice, silenzioso, esente da manutenzione e che rispetta l’ambiente in quanto comporta un risparmio di energia primaria (PES>0).
Vitotwin 300-W, darà dei vantaggi in termini di risparmio, a tutti quegli Italiani che vorranno installare questo microcogeneratore.
Dalle simulazioni effettuate e dai risultati ottenuti risulta infatti che l’installazione di questo dispositivo può portare a tempi di rientro dell’investimento di 6 – 7 anni.
Vitotwin 300-W grazie alla nuova norma per la connessione in bassa tensione CEI-021 potrà inoltre godere di iter autorizzativi di allacciamento agevolati.
Al di là di considerazioni circa la possibilità di vendere, scambiare o autoconsumare l’energia elettrica prodotta con la rete, rimaniamo della vecchia idea, che i nonni ci hanno insegnato: il costo evitato è il migliore dei guadagni. L’autoconsumo dell’energia elettrica – e di conseguenza il risparmio in bolletta – è da noi ritenuta la migliore delle configurazioni possibili e quindi quella consigliata.
Viessmann propone già da tempo il microcogeneratore Vitotwin 300-W in altri Paesi europei con ottime risposte da tutti i mercati di interesse, lo stesso ci aspettiamo dall’Italia.
