Teoria

Il principio del Ciclo Rankine Organico si basa su un turbogeneratore che lavora come una normale turbina a vapore per trasformare energia termica in energia meccanica e infine in energia elettrica attraverso un generatore elettrico. Invece del vapore acqueo il sistema ORC vaporizza un fluido organico, caratterizzato da un peso molecolare superiore a quello dell'acqua, che provoca una rotazione più lenta della turbina, una minor pressione e di conseguenza una più lenta erosione delle parti metalliche e delle palette.

Come funziona

In particolare, in riferimento a un normale impianto cogenerativo a biomassa, il processo si basa sul seguente ciclo termodinamico:

1. Una fonte di calore riscalda l'olio diatermico fino ad una temperatura alta, di solito circa 300 ° C, in un circuito chiuso;
2. L'olio diatermico è fatto circolare nel modulo ORC a circuito chiuso. Nell' ORC il fluido organico evapora tramite un adeguato sistema di scambiatori di calore (con pre-riscaldatore ed evaporatore);
3. Il vapore organico si espande nella turbina, producendo energia meccanica, poi trasformata in energia elettrica attraverso un generatore;
4. Il vapore viene poi raffreddato e condensato da un fluido in un circuito chiuso. L'acqua di raffreddamento si riscalda fino a circa 80 - 90 ° C e può essere utilizzata per diverse applicazioni che richiedono calore (es. teleriscaldamento);
5. Il liquido organico condensato viene pompato nel rigeneratore per chiudere il circuito e riavviare il ciclo.

Efficienza

Il ciclo ORC ha un'elevata efficienza energetica complessiva: il 98% dell'iniziale potenza termica dell'olio diatermico si trasforma per il 20% in energia elettrica e per il 78% in calore, con perdite termiche estremamente limitate, solo il 2%, a causa di isolamento termico, radianza e perdite del generatore; l'efficienza elettrica ottenuta in ambiti non cogenerativi è molto più elevata (24% e più).

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