ITBO20110314A1 - COMBINED SYSTEM FOR ENERGY COGENERATION STARTING FROM RENEWABLE SOURCES - Google Patents

COMBINED SYSTEM FOR ENERGY COGENERATION STARTING FROM RENEWABLE SOURCES Download PDF

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Description

“IMPIANTO COMBINATO PER LA COGENERAZIONE DI ENERGIA A PARTIRE DA FONTI RINNOVABILI†⠀ œCOMBINED PLANT FOR ENERGY COGENERATION FROM RENEWABLE SOURCESâ €

DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE DESCRIPTION OF THE INVENTION

La presente invenzione si inquadra nel settore tecnico relativo alla produzione di energia a partire da fonti rinnovabili. The present invention is part of the technical sector relating to the production of energy starting from renewable sources.

In particolare, la presente invenzione à ̈ relativa a un impianto combinato che utilizza diverse fonti naturali rinnovabili per la generazione diretta di energia elettrica e termica, e per la produzione di vettori energetici da utilizzare sul posto o da fornire a terze parti. In particular, the present invention relates to a combined plant that uses various renewable natural sources for the direct generation of electrical and thermal energy, and for the production of energy carriers to be used on site or to be supplied to third parties.

E’ noto che un efficiente sfruttamento delle fonti rinnovabili per la produzione di energia utilizzabile per le attività umane, in qualsiasi forma, à ̈ ormai diventato un’esigenza irrinunciabile per consentire uno sviluppo economico e sociale sostenibile, che non comporti la distruzione delle risorse naturali e che non contribuisca in maniera significativa a inquinare l’atmosfera, le risorse idriche e i terreni coltivabili. It is well known that efficient exploitation of renewable sources for the production of energy that can be used for human activities, in any form, has now become an indispensable requirement to allow sustainable economic and social development, which does not involve the destruction of natural resources and which does not significantly contribute to polluting the atmosphere, water resources and arable land.

Negli ultimi decenni, sono nate e sono state perfezionate diverse tecnologie che attualmente consentono di utilizzare in modo più o meno efficiente le fonti energetiche naturali rinnovabili più comuni, vale a dire l’energia solare, l’energia eolica e l’energia meccanica generata dalle cadute d’acqua. Notevoli progressi sono inoltre avvenuti nell’utilizzo di risorse di più complesso sfruttamento, quali ad esempio: l’energia del mare derivata dalle onde, dai dislivelli mareali o dalle differenze di temperatura a profondità diverse; l’energia geotermica contenuta nei vapori e gas surriscaldati o nell’acqua a elevata temperatura provenienti dal sottosuolo; l’energia derivante dai biogas prodotti dall’azione di digestione dei composti organici presenti in biomasse vegetali di scarto o in liquami provenienti da allevamenti o dalle acque scure della rete fognaria. In recent decades, various technologies have been created and perfected that currently allow the most common renewable natural energy sources to be used more or less efficiently, namely solar energy, wind energy and energy. mechanics generated by water falls. Considerable progress has also been made in the use of resources of more complex exploitation, such as, for example: the energy of the sea derived from waves, from tidal differences in height or from temperature differences at different depths; the geothermal energy contained in the superheated vapors and gases or in the high temperature water coming from the subsoil; the energy deriving from the biogas produced by the digestion action of the organic compounds present in waste vegetable biomass or in sewage from farms or from the sewage network.

Come ben noto, lo sfruttamento di ciascuna delle suddette fonti presenta vantaggi e limiti peculiari, che dipendono in sostanza dalla tipologia della fonte stessa. Ad esempio, si può produrre energia dal sole (sotto forma di energia solare termica o di elettricità da impianti fotovoltaici) solo durante il giorno, in quantità variabili in funzione dell’ora e della copertura nuvolosa, energia elettrica dal vento quando la sua velocità à ̈ compresa in un intervallo utile, ed energia dalle onde quando il mare à ̈ mosso o agitato. As is well known, the exploitation of each of the aforementioned sources has peculiar advantages and limits, which essentially depend on the type of source itself. For example, you can produce energy from the sun (in the form of solar thermal energy or electricity from photovoltaic systems) only during the day, in variable quantities depending on the time and cloud cover, electricity from the wind when its speed It is included in a useful range, and energy from the waves when the sea is rough or rough.

La produzione di energia dalle fonti sopra citate presenta pertanto la caratteristica di essere altamente discontinua. Per garantire un utilizzo efficiente e accettabile delle stesse à ̈ quindi necessario prevedere sistemi di immagazzinamento dell’energia prodotta nei periodi nei quali la produzione eccede il consumo (ad esempio, pacchi di batterie ricaricabili) e, insieme a questi o in loro alternativa, un approvvigionamento di energia tramite fonti più convenzionali. The production of energy from the aforementioned sources therefore has the characteristic of being highly discontinuous. To ensure an efficient and acceptable use of the same, it is therefore necessary to provide storage systems for the energy produced in the periods in which production exceeds consumption (for example, packs of rechargeable batteries) and, together with these or alternatively, a supply of energy through more conventional sources.

Per quel che riguarda la produzione di energia dal sole e dal vento, per consentire uno sfruttamento ottimale degli impianti si preferisce localizzarli nelle zone dove le particolari risorse sono presenti in forma particolarmente intensa, come per gli impianti eolici o le grandi centrali solari termiche o fotovoltaiche, o distribuirli a macchia di leopardo sul territorio (principalmente piccoli impianti solari termici o fotovoltaici), sfruttando le possibilità di trovare superfici inutilizzate e di utilizzare l’energia prodotta direttamente in loco. As regards the production of energy from the sun and wind, to allow optimal exploitation of the plants it is preferable to locate them in areas where the particular resources are present in a particularly intense form, such as for wind farms or large solar thermal or photovoltaic plants. , or distribute them patchy throughout the territory (mainly small solar thermal or photovoltaic systems), taking advantage of the possibility of finding unused surfaces and using the energy produced directly on site.

In ogni caso gli impianti convenzionali per la produzione di energia da fonti rinnovabili sono pensati e localizzati in modo tale da sfruttare al meglio una particolare risorsa naturale presente in un determinato sito. E’ pertanto chiaro che la curva di disponibilità dell’energia prodotta dall’impianto dipende dall’andamento della disponibilità della relativa risorsa; ciò implica inoltre che, quando viene a mancare o diventa insufficiente la potenza disponibile dalla risorsa naturale, per gli utilizzi normalmente alimentati da quell’impianto à ̈ necessario ricorrere a fonti convenzionali. In any case, conventional plants for the production of energy from renewable sources are designed and located in such a way as to make the most of a particular natural resource present in a specific site. It is therefore clear that the availability curve of the energy produced by the plant depends on the trend of the availability of the relative resource; this also implies that, when the power available from the natural resource is lacking or becomes insufficient, it is necessary to resort to conventional sources for the uses normally supplied by that plant.

Per gli impianti di produzione noti ciò avviene per una buona percentuale del tempo (solitamente, dal 30% nelle installazioni eoliche al 50-60% nelle installazioni solari, a seconda delle stagioni e delle condizioni climatiche). For known production plants this occurs for a good percentage of the time (usually, from 30% in wind installations to 50-60% in solar installations, depending on the seasons and climatic conditions).

E’ altresì vero che l’energia prodotta in tali impianti à ̈ generalmente di un unico tipo, per il quale gli stessi impianti sono previsti. Così, ad esempio, un impianto fotovoltaico, un impianto eolico o un impianto idroelettrico forniranno esclusivamente energia elettrica, mentre un impianto solare termico fornirà esclusivamente acqua calda. It is also true that the energy produced in these plants is generally of a single type, for which the same plants are foreseen. Thus, for example, a photovoltaic system, a wind power plant or a hydroelectric plant will only supply electricity, while a solar thermal system will only supply hot water.

Uno scopo della presente invenzione à ̈ quello di proporre un impianto combinato per la cogenerazione di energia a partire da fonti naturali rinnovabili in grado di sfruttare al meglio tutte le risorse energetiche presenti in un determinato sito. One purpose of the present invention is to propose a combined plant for the cogeneration of energy starting from renewable natural sources capable of making the most of all the energy resources present in a given site.

Un ulteriore scopo dell’invenzione à ̈ quello di proporre un impianto di cogenerazione in grado di fornire diversi tipi di energia o di vettore energetico. A further purpose of the invention is to propose a cogeneration plant capable of supplying different types of energy or energy carrier.

Un altro scopo dell’invenzione à ̈ quello di proporre una configurazione di impianto di cogenerazione nel quale le diverse fonti concorrano a garantire la massima continuità di erogazione dell’energia prodotta. Another purpose of the invention is to propose a configuration of a cogeneration plant in which the various sources contribute to guaranteeing the maximum continuity of supply of the energy produced.

Ancora uno scopo dell’invenzione à ̈ quello di proporre un impianto di cogenerazione di struttura compatta e relativamente poco invasiva del sito nel quale esso si colloca. Another object of the invention is to propose a cogeneration plant with a compact structure and relatively little invasive of the site in which it is located.

Gli scopi sopra citati vengono interamente ottenuti, in accordo con il contenuto delle rivendicazioni, da un impianto combinato per la cogenerazione di energia destinato a essere installato in un sito dove sia presente una pluralità di risorse energetiche rinnovabili da sfruttare. The aforementioned purposes are entirely achieved, in accordance with the content of the claims, by a combined plant for the cogeneration of energy intended to be installed in a site where there is a plurality of renewable energy resources to be exploited.

L’impianto combinato comprende un biodigestore anaerobico atto a processare liquami e altro materiale organico biodegradabile per produrre gas combustibile; questo a sua volta comprende una vasca di digestione, condotti di immissione e di uscita del materiale e mezzi agitatori dello stesso all’interno della vasca di digestione. E’ previsto inoltre un aerogeneratore, disposto al disopra del biodigestore e comprendente una pluralità di pale eoliche atte a porre in rotazione un albero motore per produrre energia meccanica, e per ad azionare i mezzi agitatori e un generatore elettrico. L’impianto comprende inoltre un generatore solare di tipo fotovoltaico, destinato a produrre energia elettrica, disposto al disopra del biodigestore e al disotto del aerogeneratore. E’ previsto anche un serbatoio coibentato, atto a contenere acqua da riscaldare e collegato, a un sistema di distribuzione di acqua calda. L’impianto comprende inoltre un generatore solare di tipo termico, disposto al disotto dell’ aerogeneratore e al disopra del biodigestore, e collegato con uno scambiatore di calore disposto all’interno del serbatoio per riscaldarne l’acqua contenuta all’interno. The combined plant includes an anaerobic biodigester suitable for processing sewage and other biodegradable organic material to produce combustible gas; this in turn comprises a digestion tank, inlet and outlet conduits for the material and agitating means for the same inside the digestion tank. A wind turbine is also provided, arranged above the biodigester and comprising a plurality of wind turbines designed to rotate a drive shaft to produce mechanical energy, and to operate the agitator means and an electric generator. The plant also includes a photovoltaic type solar generator, intended to produce electricity, placed above the biodigester and below the wind generator. An insulated tank is also provided, designed to contain water to be heated and connected to a hot water distribution system. The system also includes a solar thermal generator, located below the wind turbine and above the biodigester, and connected to a heat exchanger placed inside the tank to heat the water contained inside. internal.

L’impianto comprende inoltre una unità di cogenerazione convenzionale, destinata a essere attivata in caso di insufficiente produzione di energia elettrica o termica di tipo solare o eolico, e una unità di immagazzinamento-produzione-distribuzione di gas, destinata a ricevere gas prodotto dal biodigestore e dalla rete pubblica di gas per alimentare il cogeneratore. The plant also includes a conventional cogeneration unit, intended to be activated in the event of insufficient production of solar or wind electricity or thermal energy, and a storage-production-distribution unit of gas, intended to receive gas produced by the biodigester and from the public gas network to power the cogenerator.

Le caratteristiche dell'invenzione, così come risulteranno dalle rivendicazioni, sono evidenziate nella seguente descrizione dettagliata, con riferimento alle tavole di disegno allegate, nelle quali: The characteristics of the invention, as will appear from the claims, are highlighted in the following detailed description, with reference to the attached drawing tables, in which:

- la figura 1 illustra schematicamente una configurazione di impianto combinato di cogenerazione realizzato secondo la presente invenzione; Figure 1 schematically illustrates a configuration of a combined cogeneration plant made according to the present invention;

- la figura 2 illustra uno schema a blocchi della configurazione di un impianto combinato di cogenerazione secondo una prima forma di realizzazione dell’invenzione. Figure 2 illustrates a block diagram of the configuration of a combined cogeneration plant according to a first embodiment of the invention.

Un impianto combinato per la cogenerazione di energia realizzato secondo una prima forma di realizzazione dell’invenzione viene indicato con 100 con riferimento alla figura 1, nella quale viene illustrata in forma schematica una preferita disposizione dei diversi componenti, e alla figura 2, nella quale vengono invece illustrate le interazioni fra i vari componenti in forma di schema a blocchi. A combined plant for the cogeneration of energy realized according to a first embodiment of the invention is indicated with 100 with reference to figure 1, in which a preferred arrangement of the different components is schematically illustrated, and to figure 2, in which instead, the interactions between the various components are illustrated in the form of a block diagram.

Come verrà meglio dettagliato nel seguito, l’impianto 100 comprende una pluralità di unità di generazione, stoccaggio o utilizzo di energia fra loro interagenti. Per quanto ciascuna delle predette unità di generazione possa avere struttura anche alquanto complessa, la tecnologia alla base del funzionamento di ciascuna di esse à ̈ del tutto nota e non presenta aspetti che interessino direttamente la presente invenzione. Tali unità verranno pertanto descritte, per ragioni di semplicità espositiva, nei loro termini più generali, e verranno dettagliati solo quegli aspetti relativi alle rispettive interazioni nel presente impianto combinato 100. As will be better detailed below, plant 100 comprises a plurality of interacting energy generation, storage or use units. Although each of the aforementioned generating units may have a rather complex structure, the technology underlying the operation of each of them is fully known and does not present aspects that directly affect the present invention. These units will therefore be described, for reasons of simplicity of presentation, in their most general terms, and only those aspects relating to the respective interactions in this combined plant 100 will be detailed.

L’impianto 100 à ̈ destinato a essere installato in qualunque sito nel quale sia presente una pluralità di risorse energetiche rinnovabili da sfruttare. Plant 100 is intended to be installed in any site where there is a plurality of renewable energy resources to be exploited.

In particolare, l’impianto combinato 100 comprende un biodigestore anaerobico 10, destinato a processare liquami e altro materiale organico di scarto biodegradabile per produrre gas combustibile, tipicamente metano. Il biodigestore 10 può pertanto essere alimentato con liquami provenienti da fognature, deiezioni animali provenienti da allevamenti di ogni dimensione, scarti vegetali di provenienza agricola etc. In particular, the combined plant 100 comprises an anaerobic biodigester 10, intended to process sewage and other biodegradable organic waste material to produce combustible gas, typically methane. The biodigester 10 can therefore be fed with sewage from sewers, animal waste from farms of all sizes, vegetable waste of agricultural origin, etc.

Il biodigestore 10 comprende una vasca di digestione 11, preferibilmente interrata in corrispondenza del luogo di installazione dell’impianto combinato 100 e provvista di condotti di immissione 12 e di uscita 13 del materiale da processare, operante ad esempio secondo la nota tecnologia del digestore a ciclo continuo. The biodigester 10 comprises a digestion tank 11, preferably buried in correspondence with the installation site of the combined plant 100 and provided with inlet 12 and outlet 13 ducts for the material to be processed, operating for example according to the known technology of the digester to loop.

All’interno della vasca 11 sono previsti mezzi agitatori 14 del materiale stesso, sostanzialmente costituiti da una pluralità di palette 15 calettate su un albero verticale 16 e atte a essere portate in rotazione per rimescolare il contenuto della vasca 11 e agevolare le fasi di digestione anaerobica. Le modalità di azionamento delle palette 15 verranno meglio dettagliate più avanti, così come la destinazione del gas naturale prodotto dalla digestione. Inside the tank 11 there are agitator means 14 for the material itself, substantially constituted by a plurality of paddles 15 keyed on a vertical shaft 16 and able to be rotated to mix the contents of the tank 11 and facilitate the digestion phases anaerobic. The operating modes of the vanes 15 will be better detailed later, as well as the destination of the natural gas produced by digestion.

L’impianto combinato 100 prevede inoltre un aerogeneratore 20, destinato a sfruttare il vento per produrre energia meccanica rotazionale. L’aerogeneratore 20 à ̈ disposto fuori terra al disopra del biodigestore 10 e comprende una pluralità di pale eoliche 21 e un albero motore 22 supportato girevolmente in posizione sostanzialmente verticale. In particolare, nella forma di realizzazione illustrata in figura l’albero motore 22 à ̈ montato in asse con l’albero verticale 15 dei mezzi agitatori 14 del biodigestore 10. In questo modo l’energia meccanica rotazionale prodotta dall’azione del vento sulle pale eoliche 21, o almeno parte della stessa, viene immediatamente utilizzata senza sprechi e cadute di rendimento per rimescolare il materiale in via di trattamento nel biodigestore 10. The combined plant 100 also provides for a wind turbine 20, intended to exploit the wind to produce rotational mechanical energy. The wind turbine 20 is arranged above ground above the biodigester 10 and comprises a plurality of wind turbines 21 and a drive shaft 22 rotatably supported in a substantially vertical position. In particular, in the embodiment illustrated in the figure, the drive shaft 22 is mounted in axis with the vertical shaft 15 of the agitator means 14 of the biodigester 10. In this way the rotational mechanical energy produced by the action of the wind on the wind turbines 21, or at least part of it, is immediately used without wastes and drops in yield to mix the material being treated in the biodigester 10.

Poiché solitamente l’energia prodotta dall’aerogeneratore 20 à ̈ alquanto maggiore di quella necessaria per l’operazione sopra descritta, l’albero motore 22 à ̈ altresì collegato, mediante un dispositivo di trasmissione meccanica del moto 23, a un generatore elettrico 30, atto a trasformare in energia elettrica l’energia meccanica in eccesso proveniente dall’aerogeneratore 20. Since usually the energy produced by the wind turbine 20 is somewhat greater than that necessary for the operation described above, the crankshaft 22 is also connected, by means of a mechanical motion transmission device 23, to an electrical generator 30, capable of transforming the excess mechanical energy from the wind turbine 20 into electrical energy.

Il generatore 30, a sua volta, à ̈ elettricamente collegato a una unità di distribuzione elettrica 40, mediante una connessione indicata con “A†nelle figure, destinata a ricevere tutta l’energia elettrica prodotta nell’impianto combinato 100, a distribuirla agli utilizzi previsti nel medesimo impianto, e a immettere l’eccesso di produzione in rete. The generator 30, in turn, is electrically connected to an electrical distribution unit 40, by means of a connection indicated with â € œAâ € in the figures, destined to receive all the electricity produced in the combined plant 100, at distribute it to the intended uses in the same plant, and to introduce the excess production into the network.

L’impianto combinato 100 prevede altresì un generatore solare di tipo fotovoltaico 50, destinato a convertire direttamente l’energia solare in energia elettrica e a trasferirla verso la sopra citata unità di distribuzione 40 per mezzo di una connessione indicata col riferimento “D†nelle figure. The combined plant 100 also includes a photovoltaic type solar generator 50, intended to directly convert solar energy into electrical energy and to transfer it to the aforementioned distribution unit 40 by means of a connection indicated with the reference â € œDâ € in the figures.

Secondo l’invenzione, il generatore fotovoltaico 50 à ̈ composto da una pluralità di pannelli organizzati in una struttura avente approssimativamente forma di paraboloide, o comunque avente una superficie attiva 51 concava atta a riflettere la radiazione solare che non assorbe per la produzione di energia, e in particolare la radiazione infrarossa, in direzione del proprio asse di simmetria. According to the invention, the photovoltaic generator 50 is composed of a plurality of panels organized in a structure having an approximately paraboloid shape, or in any case having a concave active surface 51 suitable for reflecting the solar radiation which it does not absorb for the production of energy , and in particular infrared radiation, in the direction of its own axis of symmetry.

Nella forma di realizzazione illustrata il generatore fotovoltaico 50 à ̈ disposto, anch’esso fuori terra, al disopra del biodigestore 10 e al disotto delle pale eoliche 21 dell’aerogeneratore 20, con l’albero motore di quest’ultimo sostanzialmente in asse con l’asse di simmetria del generatore fotovoltaico 50 stesso. In the embodiment illustrated, the photovoltaic generator 50 is also arranged above ground, above the biodigester 10 and below the wind turbines 21 of the wind turbine 20, with the drive shaft of the latter substantially in axis with the symmetry axis of the photovoltaic generator 50 itself.

Immediatamente al disopra del generatore fotovoltaico 50 l’impianto combinato 100 prevede un ulteriore generatore solare 70, di tipo termico, atto a sfruttare la radiazione solare per produrre energia termica. In particolare, il generatore termico 70 comprende una pluralità di pannelli disposti obliqui e fra loro convergenti verso l’alto. Preferibilmente, il medesimo generatore presenta conformazione piramidale oppure tronco-conica, con il vertice spezzato rivolto verso l’altro, presenta asse verticale sostanzialmente coincidente col sopra citato asse del generatore fotovoltaico 50 e con l’albero motore 22 dell’aerogeneratore 20 ed à ̈ posizionato in modo tale da raccogliere vantaggiosamente, oltre alla radiazione solare diretta, anche la radiazione infrarossa riflessa dalla superficie attiva 51 del medesimo generatore fotovoltaico 50. Immediately above the photovoltaic generator 50, the combined system 100 provides for an additional solar generator 70, of the thermal type, capable of exploiting solar radiation to produce thermal energy. In particular, the heat generator 70 comprises a plurality of panels arranged obliquely and converging towards each other upwards. Preferably, the same generator has a pyramidal or truncated cone shape, with the broken vertex facing the other, has a vertical axis substantially coinciding with the aforementioned axis of the photovoltaic generator 50 and with the motor shaft 22 of the wind turbine 20 and it is positioned in such a way as to advantageously collect, in addition to direct solar radiation, also the infrared radiation reflected by the active surface 51 of the same photovoltaic generator 50.

La struttura sopra descritta del generatore solare termico 70 gli consente di definire al proprio interno un ampio spazio 73, atto ad alloggiare ulteriori componenti dell’impianto combinato, come risulterà evidente nel seguito della descrizione. Ad esempio, nello spazio 73 risulta alloggiato, come illustrato in figura 1, il sopra descritto generatore elettrico 30. The structure described above of the solar thermal generator 70 allows it to define a large space 73 inside, suitable for housing further components of the combined plant, as will be evident in the following description. For example, in the space 73 the above described electric generator 30 is housed, as illustrated in Figure 1.

In particolare, all’interno dello spazio 73 à ̈ alloggiato un serbatoio coibentato 60, atto a contenere acqua da riscaldare e collegato, per mezzo di un condotto di uscita 61, a un sistema di distribuzione di acqua calda in uscita dall’impianto combinato 100. L’acqua calda in uscita à ̈ compensata dall’ingresso di acqua fredda da un condotto di ingresso 61, e regolata da noti mezzi di controllo di livello, non illustrati. In particular, inside space 73 there is an insulated tank 60, suitable for containing water to be heated and connected, by means of an outlet duct 61, to a hot water distribution system leaving the plant combined 100. The outgoing hot water is compensated by the cold water inlet from an inlet duct 61, and regulated by known level control means, not shown.

Il sopra descritto generatore solare termico 70, a questo proposito, à ̈ idoneamente posto in collegamento di fluido con uno scambiatore di calore 71 disposto all’interno del serbatoio 60, così da trasferire all’acqua contenuta in quest’ultimo l’energia termica prodotta. In figura 1 lo scambiatore di calore 71 à ̈ stato riprodotto sdoppiato, in modo da servire separatamente e in modo più efficiente le due metà opposte del generatore termico 70. The above described solar thermal generator 70, in this regard, is suitably placed in fluid connection with a heat exchanger 71 arranged inside the tank 60, so as to transfer the water contained in the latter to the water contained in the latter. € ™ thermal energy produced. In figure 1 the heat exchanger 71 has been reproduced split, so as to serve the two opposite halves of the heat generator 70 separately and more efficiently.

All’interno dello spazio 73 l’impianto combinato 100 prevede una unità di cogenerazione 80 di tipo convenzionale, destinata a essere attivata in caso di insufficiente produzione di energia elettrica o termica di tipo solare o eolico, per produrre a sua volta energia elettrica e termica da inoltrare agli utilizzi. L’unità di cogenerazione 80 comprende un motore a combustione interna, alimentato a gas naturale, a idrogeno o con entrambi i combustibili, e un corrispondente generatore elettrico, atto a sfruttare l’energia meccanica prodotta dal predetto motore per generare energia elettrica e trasferirla alla sopra descritta unità di distribuzione 40, con una connessione indicata con il riferimento “B†nelle figure. Inside space 73, the combined plant 100 includes a conventional cogeneration unit 80, intended to be activated in the event of insufficient production of solar or wind electricity or thermal energy, to produce electricity in turn and thermal to forward to uses. The cogeneration unit 80 comprises an internal combustion engine, powered by natural gas, hydrogen or both fuels, and a corresponding electric generator, capable of exploiting the mechanical energy produced by the aforementioned engine to generate electricity and transfer it to the distribution unit 40 described above, with a connection indicated with the reference â € œBâ € in the figures.

L’unità di cogenerazione 80 comprende altresì un primo scambiatore di calore 81, disposto all’interno del serbatoio 60 ed atto a trasferire all’acqua contenuta nello stesso il calore di raffreddamento del motore a combustione interna; la struttura di tale primo scambiatore di calore à ̈ tipicamente quella a circolazione forzata normalmente utilizzata nei predetti motori, con una pompa di ricircolo meccanicamente azionata dallo stesso motore. The cogeneration unit 80 also comprises a first heat exchanger 81, arranged inside the tank 60 and able to transfer the cooling heat of the internal combustion engine to the water contained therein; the structure of this first heat exchanger is typically the forced circulation one normally used in the aforementioned motors, with a recirculation pump mechanically operated by the same motor.

L’unità di cogenerazione convenzionale 80 comprende inoltre vantaggiosamente un secondo scambiatore di calore 82, disposto all’interno del serbatoio 60 e atto a trasferire all’acqua parte del calore residuo contenuto nei gas di scarico del motore. E’ altresì previsto un terzo scambiatore di calore 83, disposto all’interno del biodigestore 10 ed atto a trasferire al materiale in esso contenuto il calore residuo presente nei gas di scarico del medesimo motore, non sfruttato nel secondo scambiatore 82. The conventional cogeneration unit 80 also advantageously comprises a second heat exchanger 82, arranged inside the tank 60 and able to transfer part of the residual heat contained in the engine exhaust gases to the water. A third heat exchanger 83 is also provided, arranged inside the biodigester 10 and able to transfer to the material contained therein the residual heat present in the exhaust gases of the same engine, not used in the second exchanger 82.

In effetti, la funzione di digestione anaerobica che avviene all’interno del biodigestore 10 si avvantaggia di aumenti di temperatura del materiale anche modesti, come quelli che può fornire il predetto calore residuo presente nei gas di scarico prima che questi vengano convogliati verso l’esterno. In fact, the anaerobic digestion function that takes place inside the biodigester 10 takes advantage of even modest increases in the temperature of the material, such as those that can provide the aforementioned residual heat present in the exhaust gases before they are conveyed towards the ™ external.

L’impianto combinato 100 prevede inoltre una unità di immagazzinamento-produzione-distribuzione di gas 90, le cui funzioni sono molteplici. In particolare, tale unità 90 à ̈ destinata a ricevere e stoccare il gas prodotto dal biodigestore 10, tramite una connessione indicata con il riferimento “G1†nelle figure, e a renderlo disponibile per il funzionamento dell’unità di cogenerazione 80 quando necessario. Inoltre all’unità 90 à ̈ opzionalmente collegato un terminale di arrivo G2 della rete pubblica del gas, destinato a sopperire a una eventuale insufficiente produzione da parte del biodigestore 10. The combined plant 100 also provides for a gas storage-production-distribution unit 90, whose functions are manifold. In particular, this unit 90 is intended to receive and store the gas produced by the biodigester 10, through a connection indicated with the reference â € œG1â € in the figures, and to make it available for the operation of the cogeneration unit 80 when necessary. In addition, an arrival terminal G2 of the public gas network is optionally connected to unit 90, intended to make up for any insufficient production by the biodigester 10.

L’unità 90 può inoltre essere provvista di un noto dispositivo di produzione in loco di gas combustibile, ad esempio un gasometro a carburo. The unit 90 can also be equipped with a known device for the on-site production of combustible gas, for example a carbide gasometer.

In ogni caso, l’unità 90 à ̈ destinata a fornire all’unità di cogenerazione 80 tutto il gas necessario al suo funzionamento, utilizzando preferibilmente quello prodotto dal biodigestore 20 e, in alternativa, quello prodotto in loco o proveniente dalla rete pubblica del gas. In any case, unit 90 is intended to supply the cogeneration unit 80 with all the gas necessary for its operation, preferably using that produced by the biodigester 20 and, alternatively, that produced on site or from the public network. of gas.

Un aspetto particolarmente vantaggioso che si evince da quanto descritto per la struttura dell’impianto combinato 100 risiede nel fatto che lo stesso prevede una configurazione dei vari componenti sostanzialmente a piramide, con la struttura che prevede una base allargata e che si restringe progressivamente verso l’alto. In tale struttura il generatore fotovoltaico 50 prevede che la propria superficie attiva concava costituita di pannelli fotovoltaico sia disposta alla base della medesima piramide, e orientata verso l’alto. Il generatore solare termico 70 presenta una pluralità di pannelli solari, a circolazione naturale o preferibilmente forzata, disposti obliqui e convergenti verso l’alto ed à ̈ posizionato in corrispondenza della parte centrale del generatore fotovoltaico 50, e contestualmente definisce nella zona centrale dell’impianto 100 un ampio spazio 73. L’aerogeneratore 20 à ̈ disposto col proprio albero 22 verticale in corrispondenza dell’asse centrale della piramide e il biodigestore 10 interrato à ̈ disposto immediatamente al disotto della base della piramide, con l’albero dei mezzi agitatori 14 disposto in asse all’albero motore 22 dell’aerogeneratore 20. Il serbatoio 60, il generatore elettrico 30 e l’unità di cogenerazione convenzionale 80 sono disposti all’interno del predetto spazio 73 definito dal generatore solare termico 70. A particularly advantageous aspect that can be deduced from what has been described for the structure of the combined plant 100 lies in the fact that the same provides a configuration of the various components substantially in a pyramid shape, with the structure having an enlarged base and which gradually narrows towards the € ™ high. In this structure the photovoltaic generator 50 provides that its concave active surface consisting of photovoltaic panels is arranged at the base of the same pyramid, and oriented upwards. The solar thermal generator 70 has a plurality of solar panels, with natural or preferably forced circulation, arranged oblique and converging towards the top and is positioned in correspondence with the central part of the photovoltaic generator 50, and contextually defines in the central area of the Plant 100 a large space 73. The wind turbine 20 is arranged with its shaft 22 vertical in correspondence with the central axis of the pyramid and the underground biodigester 10 is placed immediately below the base of the pyramid, with the shaft of the agitator means 14 arranged in axis with the drive shaft 22 of the wind turbine 20. The tank 60, the electric generator 30 and the conventional cogeneration unit 80 are arranged inside the aforementioned space 73 defined by the generator solar thermal 70.

Tale configurazione risulta estremamente compatta, minimizza l’impatto ambientale dell’impianto 100 e ottimizza inoltre le prestazioni di alcuni dei suoi componenti, quali ad esempio il generatore fotovoltaico 50, il generatore termico 70 e le funzioni di mantenimento della temperatura dell’acqua del serbatoio 60. This configuration is extremely compact, minimizes the environmental impact of the system 100 and also optimizes the performance of some of its components, such as the photovoltaic generator 50, the heat generator 70 and the functions for maintaining the temperature of the tank water 60.

Secondo un ulteriore vantaggioso risultato della suddetta configurazione di impianto, à ̈ previsto che l’albero 22 dell’aerogeneratore 20 passi all’interno del serbatoio 60, per cedere parte dell’energia meccanica all’acqua in esso contenuta e aumentarne la temperatura per effetto di trascinamento viscoso. Questo comporta inoltre che l’acqua del serbatoio 60 opera contestualmente quale freno dell’aerogeneratore 20 stesso nel caso di venti troppo forti, impedendo che le pale eoliche 21 ruotino troppo velocemente e vengano danneggiate. According to a further advantageous result of the aforementioned system configuration, the shaft 22 of the wind turbine 20 passes inside the tank 60, to release part of the mechanical energy to the water contained therein and increase the temperature due to the viscous drag effect. This also entails that the water in the tank 60 simultaneously acts as a brake of the wind turbine 20 itself in the event of too strong winds, preventing the wind turbines 21 from rotating too quickly and being damaged.

In funzione delle particolari esigenze del sito di utilizzo, ad esempio nel caso in cui non sia disponibile un collegamento in immissione alla rete elettrica, l’impianto combinato 100 può comprendere mezzi generatori di idrogeno 110, unito a un corrispondente impianto di stoccaggio, che non vengono illustrati per semplicità. Come universalmente noto, l’idrogeno costituisce uno dei vettori energetici più ricercati e appetibili, sia per l’elevata densità di energia che esso racchiude, sia perché la riconversione in altre forme di energia più immediatamente utilizzabili, quali l’energia elettrica o l’energia termica, avviene in modo assolutamente pulito e non dannoso per l’ambiente. Depending on the particular needs of the site of use, for example in the event that an injection connection to the electricity grid is not available, the combined plant 100 can comprise means of generating hydrogen 110, together with a corresponding storage plant, which they are not illustrated for simplicity. As universally known, hydrogen is one of the most sought after and attractive energy carriers, both for the high density of energy it contains, and because the conversion into other forms of energy more immediately usable, such as energy electricity or thermal energy, takes place in an absolutely clean way and not harmful to the environment.

La produzione di idrogeno può avvenire in elettrolisi a partire dall’energia elettrica distribuita dal distributore 40. Nel caso particolare, l’idrogeno prodotto può essere utilizzato in combinazione o in alternativa al gas per alimentare il motore della sopra menzionata unità di cogenerazione 80. The production of hydrogen can take place in electrolysis starting from the electricity distributed by the distributor 40. In this particular case, the hydrogen produced can be used in combination or as an alternative to gas to power the engine of the aforementioned cogeneration unit 80 .

Nel caso in cui in prossimità del sito di installazione sia presente una caduta d’acqua di sufficiente portata, l’impianto combinato 100 può inoltre vantaggiosamente prevedere una unità idroelettrica 120, ad esempio disposta interrata in prossimità del biodigestore 10. L’unità idroelettrica 120 comprende una turbina 121 e un generatore idroelettrico 122 ad essa meccanicamente collegato. L’elettricità prodotta dal suddetto generatore 122 à ̈ destinata anch’essa a essere inviata all’utilizzo, con una connessione indicata con il riferimento “C†nelle figure, mediante il sopra citato distributore 40. In the event that a water fall of sufficient flow is present near the installation site, the combined plant 100 can also advantageously provide a hydroelectric unit 120, for example placed underground near the biodigester 10. The hydroelectric unit 120 comprises a turbine 121 and a hydroelectric generator 122 mechanically connected thereto. The electricity produced by the aforementioned generator 122 is also intended to be sent for use, with a connection indicated with the reference â € œCâ € in the figures, through the aforementioned distributor 40.

Una seconda forma di realizzazione dell’invenzione prevede che all’interno dell’impianto combinato 100 la distribuzione dell’energia meccanica prodotta avvenga per via idraulica. In questo caso sono previsti un unico generatore elettrico idoneamente dimensionato, azionato da un unico motore idraulico. L’energia di azionamento del motore idraulico, costituita da una circolazione di fluido idraulico di idonee caratteristiche ad alta pressione, viene fornita da una pluralità di pompe idrauliche, ciascuna azionata da un rispettivo generatore di energia meccanica. In particolare, le pompe idrauliche verranno azionate dall’aerogeneratore 20, dal motore a combustione interna del cogeneratore convenzionale 80 ed eventualmente dalla turbina idraulica 121, nel caso in cui l’impianto combinato 10 preveda anche l’unità idroelettrica 120. A second embodiment of the invention provides that within the combined plant 100 the distribution of the mechanical energy produced takes place hydraulically. In this case, a single suitably sized electric generator is provided, driven by a single hydraulic motor. The drive energy of the hydraulic motor, consisting of a circulation of hydraulic fluid with suitable characteristics at high pressure, is supplied by a plurality of hydraulic pumps, each driven by a respective generator of mechanical energy. In particular, the hydraulic pumps will be driven by the wind turbine 20, by the internal combustion engine of the conventional cogenerator 80 and possibly by the hydraulic turbine 121, if the combined plant 10 also includes the hydroelectric unit 120.

I dettagli costruttivi derivanti dalla predetta seconda forma di realizzazione dell’invenzione, che comprendono la struttura delle diverse pompe idrauliche e del motore idraulico, così come i circuiti idraulici e i componenti di collegamento, non vengono illustrati e non saranno ulteriormente approfonditi, in virtù della loro appartenenza alle conoscenze medie di un qualsiasi progettista di impianti idraulici deputato a collaborare alla realizzazione dell’impianto combinato 100. The construction details deriving from the aforementioned second embodiment of the invention, which include the structure of the different hydraulic pumps and the hydraulic motor, as well as the hydraulic circuits and the connecting components, are not illustrated and will not be further explored, in virtue of their belonging to the average knowledge of any plumbing system designer appointed to collaborate in the construction of the combined system 100.

Un evidente vantaggio offerto dall’invenzione à ̈ quello di riunire, in un unico impianto di dimensioni compatte ed estremamente poco invasivo, lo sfruttamento efficiente e sinergico di tutte le risorse energetiche naturali che un qualunque sito può offrire, integrandolo con la minima produzione di energia con mezzi tradizionali sufficiente a garantire un approvvigionamento costante di energia elettrica e termica per una comunità o per un complesso agricolo, artigianale o industriale. In alternativa l’impianto combinato 100 può semplicemente operare come centrale di produzione elettrica pulita e ambientalmente sostenibile che garantisca una immissione costante di energia elettrica e termica nelle relative reti pubbliche di distribuzione. An obvious advantage offered by the invention is that of bringing together, in a single compact and extremely minimally invasive plant, the efficient and synergistic exploitation of all the natural energy resources that any site can offer, integrating it with the minimum production of energy with traditional means sufficient to guarantee a constant supply of electrical and thermal energy for a community or for an agricultural, artisan or industrial complex. Alternatively, the combined plant 100 can simply operate as a clean and environmentally sustainable power plant that guarantees a constant injection of electrical and thermal energy into the related public distribution networks.

Si intende che quanto sopra à ̈ stato descritto a titolo puramente esemplificativo e non limitativo. Pertanto, possibili modifiche e varianti dell'invenzione si considerano rientranti nell'ambito protettivo accordato alla presente soluzione tecnica, così come sopra descritta e nel seguito rivendicata. It is understood that the above has been described purely by way of non-limiting example. Therefore, possible modifications and variants of the invention are considered to fall within the protective scope accorded to the present technical solution, as described above and claimed hereinafter.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI 1. Impianto combinato per la cogenerazione di energia, detto impianto 100 essendo destinato a essere installato in un sito dove sia presente una pluralità di risorse energetiche rinnovabili da sfruttare, caratterizzato dal fatto di comprendere: almeno un biodigestore anaerobico 10 atto a processare liquami e altro materiale organico biodegradabile per produrre gas combustibile, comprendente una vasca di digestione 11, condotti di immissione 12 e di uscita 13 di detto materiale, e mezzi agitatori 14 dello stesso all’interno di detta vasca di digestione 11; almeno un aerogeneratore 20, disposto al disopra di detto biodigestore 10 e comprendente una pluralità di pale eoliche 21 atte a porre in rotazione un albero motore 22 per produrre energia meccanica, quest’ultimo essendo a sua volta atto ad azionare i citati mezzi agitatori 14 e, con l’energia meccanica in eccesso, ad azionare un generatore elettrico 30 per produrre energia elettrica e convogliarla verso una unità di distribuzione elettrica 40; almeno un generatore solare di tipo fotovoltaico 50, destinato a produrre energia elettrica e trasferirla verso detta unità di distribuzione 40, detto generatore fotovoltaico 40 essendo disposto al disopra del citato biodigestore 10 e al disotto del citato aerogeneratore 20; un serbatoio coibentato 60, atto a contenere acqua da riscaldare e collegato, per mezzo di un condotto di uscita 61, a un sistema di distribuzione di acqua calda, mezzi di controllo essendo previsti per compensare l’acqua erogata attraverso un condotto di ingresso 62; un generatore solare di tipo termico 70, disposto al disotto del citato aerogeneratore 20 e al disopra del citato biodigestore 10, detto generatore termico 70 essendo posto in collegamento di fluido con uno scambiatore di calore 71 disposto all’interno del citato serbatoio 60 per riscaldarne l’acqua contenuta all’interno; una unità di cogenerazione convenzionale 80, destinata a essere attivata in caso di insufficiente produzione di energia elettrica o termica di tipo solare o eolico, comprendente un motore a combustione interna e un generatore elettrico, atto a sfruttare l’energia meccanica prodotta da detto motore per generare energia elettrica e trasferirla alla citata unità di distribuzione 40, e comprendente altresì un primo scambiatore di calore 81, disposto all’interno del citato serbatoio 60 ed atto a trasferire all’acqua contenuta nello stesso il calore di raffreddamento del motore; una unità di immagazzinamento-produzione-distribuzione di gas 90, destinata a ricevere gas prodotto dal citato biodigestore 10 e dalla rete pubblica di gas per alimentare il citato cogeneratore 80. CLAIMS 1. Combined plant for the cogeneration of energy, said plant 100 being intended to be installed in a site where there is a plurality of renewable energy resources to be exploited, characterized by the fact that it includes: at least one anaerobic biodigester 10 suitable for processing sewage and other biodegradable organic material for producing combustible gas, comprising a digestion tank 11, inlet 12 and outlet 13 conduits of said material, and agitator means 14 of the same inside said digestion tank 11; at least one wind turbine 20, arranged above said biodigester 10 and comprising a plurality of wind turbines 21 suitable to rotate a drive shaft 22 to produce mechanical energy, the latter being in turn adapted to actuate the aforementioned agitator means 14 and, with the excess mechanical energy, to drive an electric generator 30 to produce electric energy and convey it to an electric distribution unit 40; at least one solar generator of the photovoltaic type 50, intended to produce electrical energy and transfer it to said distribution unit 40, said photovoltaic generator 40 being arranged above the aforementioned biodigester 10 and below the aforementioned wind generator 20; an insulated tank 60, suitable for containing water to be heated and connected, by means of an outlet duct 61, to a hot water distribution system, control means being provided to compensate for the water delivered through an inlet duct 62 ; a solar generator of the thermal type 70, arranged below the aforementioned wind generator 20 and above the aforementioned biodigester 10, said heat generator 70 being placed in fluid connection with a heat exchanger 71 arranged inside the aforementioned tank 60 to heat it the water contained inside; a conventional cogeneration unit 80, intended to be activated in the event of insufficient production of solar or wind electric or thermal energy, comprising an internal combustion engine and an electric generator, capable of exploiting the mechanical energy produced by said engine to generate electricity and transfer it to the aforementioned distribution unit 40, and also comprising a first heat exchanger 81, arranged inside the aforementioned tank 60 and able to transfer the cooling heat of the engine to the water contained therein ; a gas storage-production-distribution unit 90, intended to receive gas produced by the aforementioned biodigester 10 and from the public gas network to power the aforementioned cogenerator 80. 2. Impianto combinato per la cogenerazione di energia secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di prevedere una configurazione dei vari componenti sostanzialmente a piramide, nella quale detto generatore fotovoltaico 50 comprende una superficie di pannelli disposta alla base della medesima piramide e orientata verso l’alto, detto generatore solare termico 70 presenta una pluralità di pannelli disposti obliqui e convergenti verso l’alto ed à ̈ posizionato in corrispondenza della parte centrale di detto generatore fotovoltaico 50, detto aerogeneratore 20 à ̈ disposto col proprio albero 22 verticale in corrispondenza dell’asse centrale di detta piramide e con detto biodigestore 10 interrato e disposto immediatamente al disotto del citato generatore fotovoltaico 50, con l’albero dei citati mezzi agitatori 14 disposto in asse a detto albero 22 dell’aerogeneratore 20 e ad esso direttamente collegato, con detto serbatoio 60, detto generatore elettrico 30 e detta unità di cogenerazione 80 essendo disposti all’interno dello spazio 73 definito dalla parte interna del citato generatore solare termico 70. 2. Combined plant for the cogeneration of energy according to claim 1, characterized in that it provides a substantially pyramid-like configuration of the various components, in which said photovoltaic generator 50 comprises a surface of panels arranged at the base of the same pyramid and oriented towards the High, said solar thermal generator 70 has a plurality of panels arranged oblique and converging towards the top and is positioned in correspondence with the central part of said photovoltaic generator 50, said wind generator 20 is arranged with its shaft 22 vertical in correspondence of the central axis of said pyramid and with said biodigester 10 underground and placed immediately below the aforementioned photovoltaic generator 50, with the shaft of the aforementioned agitator means 14 arranged in axis with said shaft 22 of the wind generator 20 and directly connected, with said tank 60, said electric generator 30 and said unit of cogeneration 80 being arranged inside the space 73 defined by the internal part of the aforementioned solar thermal generator 70. 3. Impianto combinato per la cogenerazione di energia secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta unità di cogenerazione convenzionale 80 comprende inoltre un secondo scambiatore di calore 82, disposto all’interno del citato serbatoio 60 e atto a trasferire all’acqua parte del calore residuo dei gas di scarico del motore e un terzo scambiatore di calore 83, disposto all’interno del citato biodigestore 10 ed atto a trasferire al materiale in esso contenuto il calore residuo presente nei gas di scarico del motore del citato sistema di cogenerazione 80. 3. Combined plant for the cogeneration of energy according to claim 1, characterized in that said conventional cogeneration unit 80 also comprises a second heat exchanger 82, arranged inside the aforementioned tank 60 and able to transfer to the water part of the residual heat of the engine exhaust gases and a third heat exchanger 83, arranged inside the aforementioned biodigester 10 and able to transfer to the material contained therein the residual heat present in the exhaust gases of the engine of the aforementioned system cogeneration 80. 4. Impianto combinato per la cogenerazione di energia secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l’albero 22 del citato aerogeneratore 20 passa all’interno del citato serbatoio 60, per cedere parte dell’energia meccanica all’acqua in esso contenuta e aumentarne la temperatura per effetto di trascinamento viscoso, e contestualmente operare quale freno dell’aerogeneratore stesso nel caso di venti troppo forti. 4. Combined plant for the cogeneration of energy according to claim 1, characterized by the fact that the shaft 22 of the aforementioned wind generator 20 passes inside the aforementioned tank 60, to transfer part of the mechanical energy to the water in contained and increase the temperature due to the viscous drag effect, and at the same time operate as a brake of the wind generator itself in the case of too strong winds. 5. Impianto combinato per la cogenerazione di energia secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il citato generatore fotovoltaico 50 à ̈ conformato a guisa di paraboloide, e dal fatto che il generatore solare termico 70 à ̈ conformato a tronco di cono e presenta il proprio asse sostanzialmente coincidente con l’asse del menzionato generatore fotovoltaico 50. 5. Combined plant for the cogeneration of energy according to claim 1, characterized by the fact that the aforementioned photovoltaic generator 50 is shaped like a paraboloid, and by the fact that the solar thermal generator 70 is shaped like a truncated cone and has the its axis substantially coincides with the axis of the aforementioned photovoltaic generator 50. 6. Impianto combinato per la cogenerazione di energia secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detto generatore solare termico 70 contiene al proprio interno il citato serbatoio 60, con l’albero 22 del citato aerogeneratore 20 centrato sull’asse del medesimo generatore fotovoltaico 50, e contiene altresì al proprio interno il generatore elettrico 30 e il cogeneratore convenzionale 80. 6. Combined plant for the cogeneration of energy according to claim 1 or claim 5, characterized by the fact that said solar thermal generator 70 contains inside the aforementioned tank 60, with the shaft 22 of the aforementioned wind generator 20 centered on the axis of the same photovoltaic generator 50, and also contains inside the electric generator 30 and the conventional cogenerator 80. 7. Impianto combinato per la cogenerazione di energia secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la citata unità di immagazzinamento-produzione-distribuzione di gas 90 prevede inoltre un generatore di gas a carburo, destinato a generare gas in loco in maniera autonoma in caso di insufficiente fornitura da parte del citato biodigestore e/o di momentanea indisponibilità della fornitura di gas di rete. 7. Combined plant for the cogeneration of energy according to claim 1, characterized in that the aforementioned gas storage-production-distribution unit 90 also provides a carbide gas generator, intended to generate gas on site independently in case insufficient supply by the aforementioned biodigester and / or temporary unavailability of the network gas supply. 8. Impianto combinato per la cogenerazione di energia secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre mezzi generatori di idrogeno 110 per elettrolisi a partire dall’energia elettrica distribuita dal citato distributore 40, detto idrogeno essendo utilizzabile in alternativa al gas per alimentare il motore della citata unità di cogenerazione 80. 8. Combined plant for the cogeneration of energy according to claim 1, characterized in that it further comprises generating means of hydrogen 110 for electrolysis starting from the electrical energy distributed by the aforementioned distributor 40, said hydrogen being usable as an alternative to gas to feed the engine of the aforementioned cogeneration unit 80. 9. Impianto combinato per la cogenerazione di energia secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che à ̈ altresì prevista una unità idroelettrica 120, comprendente una turbina 121 e un generatore idroelettrico 122 ad essa meccanicamente collegato, l’energia prodotta da detto generatore 122 essendo anch’essa inviata all’utilizzo mediante il citato distributore 40. 9. Combined plant for the cogeneration of energy according to claim 1, characterized in that a hydroelectric unit 120 is also provided, comprising a turbine 121 and a hydroelectric generator 122 mechanically connected to it, the energy produced by said generator 122 being also sent for use through the aforementioned distributor 40. 10. Impianto combinato per la cogenerazione di energia secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la distribuzione dell’energia meccanica avviene per via idraulica, per mezzo di pompe idrauliche che azionano un unico motore idraulico, a sua volta azionante un unico generatore elettrico.10. Combined plant for the cogeneration of energy according to claim 1, characterized by the fact that the distribution of mechanical energy takes place hydraulically, by means of hydraulic pumps that drive a single hydraulic motor, which in turn drives a single electric generator .
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0051941A1 (en) * 1980-11-07 1982-05-19 David Wynford Evans Anaerobic digester
AU528945B2 (en) * 1979-02-06 1983-05-19 James Hardie & Coy Pty Limited Methane generator
US4771763A (en) * 1983-02-14 1988-09-20 Wetzel Enterprises, Inc. Solar powered fluid heating system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU528945B2 (en) * 1979-02-06 1983-05-19 James Hardie & Coy Pty Limited Methane generator
EP0051941A1 (en) * 1980-11-07 1982-05-19 David Wynford Evans Anaerobic digester
US4771763A (en) * 1983-02-14 1988-09-20 Wetzel Enterprises, Inc. Solar powered fluid heating system

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