Uso di energia rinnovabile (biomassa)

Piastre di scambio termico BUCO per il riscaldamento del fermentatore direttamente nella biomassa come uso delle energie rigenerative

Per garantire un processo di fermentazione ottimale e ottenere così la massima resa di gas possibile, il livello di temperatura deve essere mantenuto il più possibile costante. Questi processi avvengono in fermentatori isolati termicamente e riscaldati. Per riscaldare il substrato di fermentazione e mantenere costante il livello di temperatura, il fermentatore è dotato di un dispositivo di riscaldamento. L'attenzione è rivolta soprattutto ai dispositivi di riscaldamento integrati e al montaggio a parete. Le nostre piastre di scambio termico BUCO sono fissate alla parete del fermentatore tramite staffe. Tutte le parti sono realizzate in acciaio inox. Sono quindi resistenti alla corrosione e all'invecchiamento e hanno un'ottima conducibilità termica e valori di trasferimento di calore migliori rispetto alla plastica, il che ha un effetto positivo sul dimensionamento della superficie dello scambiatore di calore.

Dove si usa di più l'energia rinnovabile? Che cos'è l'energia rinnovabile?

L'importanza delle fonti energetiche rinnovabili, come l'energia solare, eolica e geotermica, sta aumentando a causa della situazione attuale. In Germania, circa il 60% del consumo totale è attualmente costituito da petrolio e gas naturale e solo il 40% del fabbisogno energetico tedesco può essere soddisfatto da fonti interne.

Le fonti di energia rinnovabile sono le biomasse? E la biomassa è una buona opzione per le fonti di energia rinnovabile?

Il biogas da biomassa è un argomento frequentemente discusso grazie agli sviluppi tecnici e alle energie rinnovabili. La compatibilità ambientale e climatica e l'accettazione sociale fanno di questa fonte energetica una componente che vale la pena promuovere per garantire l'approvvigionamento energetico.

La biomassa come una delle principali fonti di energia rinnovabile

Secondo stime prudenti, circa il 5,5% del consumo di gas naturale in Germania potrebbe essere coperto dal biogas. I processi di conversione biochimica, come la produzione di biogas, si basano su processi di fermentazione. Una delle variabili di processo più importanti che influenzano la stabilità del processo e la produzione di biogas è la temperatura di fermentazione, che influenza il tasso di degradazione anaerobica. All'interno dello spettro di fermentazione, si distinguono tre intervalli di temperatura in cui prosperano i ceppi batterici corrispondenti.

• sotto i 25 °C (ceppi psicrofili)
• da 30 °C a 45 °C (ceppi mesofili)
• oltre i 50 °C (ceppi termofili).

La maggior parte degli impianti di biogas agricolo funziona nell'intervallo di temperatura mesofilo. La fermentazione e il rilascio di biogas non avvengono in modo uniforme. Piuttosto, la generazione di gas dipende dall'attività biologica dei microrganismi coinvolti e dalla digeribilità dei substrati iniziali. Per garantire un processo di fermentazione ottimale e quindi ottenere la massima resa di gas possibile, è necessario mantenere il livello di temperatura il più possibile costante. Questi processi avvengono in fermentatori isolati termicamente e riscaldati. Per riscaldare il substrato di fermentazione e mantenere costante il livello di temperatura, il fermentatore è dotato di un dispositivo di riscaldamento. In base all'esperienza acquisita nel settore, è possibile stabilire quanto segue: Si distingue tra dispositivi di riscaldamento integrati e montaggio a parete, su cui si concentra l'attenzione.

In genere, il riscaldamento viene effettuato con tubi di plastica. Sebbene siano poco costosi, si allungano e devono essere posati molto più vicini tra loro. Questo riduce il numero di passaggi e porta più rapidamente a depositi di substrato, con lo svantaggio di una peggiore miscelazione e di una ridotta conducibilità termica. L'ossigeno si diffonde attraverso tutti i tubi di plastica e penetra nell'acqua di riscaldamento. Questo fatto indesiderato porta all'insabbiamento dell'acqua di riscaldamento e quindi a un costante deterioramento dello scambio energetico. Di conseguenza, è necessaria sempre più energia per ottenere l'effetto di riscaldamento desiderato. Per compensare la perdita di calore, di solito si aumentano le temperature di mandata, ma ciò comporta un'evaporazione più rapida degli stabilizzanti nella plastica e quindi un infragilimento più rapido. La diffusione dell'ossigeno, d'altra parte, aumenta ulteriormente con l'infragilimento dei tubi di plastica. Questo fatto può portare anche alla corrosione dei tubi metallici di riscaldamento e delle caldaie, che non sono protetti dalla corrosione. I dispositivi di riscaldamento integrati nella parete del serbatoio non hanno dato buoni risultati con il calcestruzzo, in quanto possono provocare la scagliatura del materiale da costruzione.

In alcuni casi, i sistemi di riscaldamento a pavimento vengono integrati nel pavimento del serbatoio. Tuttavia, la loro efficacia è limitata, poiché gli strati affondanti hanno un effetto termoisolante e la resa termica del riscaldamento a pavimento è fortemente limitata.

A questo punto è necessario sottolineare i seguenti aspetti:

• Le piastre Pillow Plate, progettate individualmente per dimensioni, forma e materiale, consentono un utilizzo flessibile con le fonti di energia rinnovabili.
• Facilità di pulizia delle piastre Pillow Plate grazie alla superficie facilmente accessibile nel campo delle fonti di energia rinnovabili.
• Progettazione arbitraria dello scambiatore di calore a piastre Pillow Plate in base ai criteri di applicazione o alle specifiche delle energie rinnovabili.
• Le piastre Pillow Plate personalizzate in termini di dimensioni, forma e materiale consentono un utilizzo flessibile con le energie rinnovabili.
• Contorni flessibili delle piastre Pillow Plate che possono essere adattati a tutte le condizioni grazie ai sistemi di saldatura laser CNC liberamente programmabili per il trasferimento di calore delle fonti di energia rinnovabili.
• Bassi costi dei materiali grazie all'uso di sottili piastre Pillow Plate nell'applicazione delle fonti di energia rinnovabili.
• Bassi costi di produzione delle piastre Pillow Plate grazie ai processi di saldatura automatizzati che utilizzano fonti di energia rinnovabili.
• Facilità di pulizia delle piastre Pillow Plate grazie alla superficie facilmente accessibile nell'uso di fonti di energia rinnovabili.
• Controllo omogeneo della temperatura e del trasferimento di calore attraverso le piastre Pillow Plate nell'uso di fonti di energia rinnovabili.

Le piastre di scambio termico BUCO sono fissate alla parete del fermentatore tramite staffe. Piastre di scambio termico montate sulla parete del serbatoio (vedi foto).

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