La Unità di Energia Geotermica Controllata da Computer con Sistema a Due Pozzi “EGTWC” è un sistema didattico avanzato progettato per simulare e studiare la produzione di energia termica tramite un ciclo geotermico a due pozzi. Questo sistema permette di comprendere i principi di trasferimento di calore e sfruttamento dell'energia geotermica, utilizzando una configurazione di laboratorio che replica le condizioni operative reali di un impianto geotermico. Grazie al sistema di controllo computerizzato SCADA, l’unità consente un monitoraggio preciso e una gestione ottimizzata dei parametri per un’esperienza formativa completa e pratica.
Caratteristiche Principali:
- Sistema Geotermico a Due Pozzi: progettato per simulare un impianto geotermico a due pozzi, con un pozzo di prelievo e uno di reimmissione dell’acqua, consentendo un ciclo chiuso di scambio termico.
- Pompa di Calore Geotermica: permette di trasferire il calore dall’acqua geotermica a un secondo circuito, simulando applicazioni di riscaldamento e raffreddamento.
- Scambiatore di Calore Geotermico: consente il trasferimento termico tra il pozzo di prelievo e il circuito secondario, creando un ciclo termodinamico completo.
- Strumentazione Completa: il sistema è dotato di sensori per misurare temperatura, pressione, portata e consumo energetico, fornendo dati accurati e in tempo reale per l’analisi e il monitoraggio delle variabili di processo
Sistema di Controllo e Gestione:
L’unità è dotata del Sistema di Controllo Computerizzato EDIBON (SCADA), che comprende:
- EGTWC-CIB - Interfaccia di Controllo: una scatola di interfaccia che collega l’unità al computer, permettendo il controllo in tempo reale dei parametri di sistema.
- EGTWC-DAB - Scheda di Acquisizione Dati: raccoglie e analizza i dati dai sensori per un monitoraggio preciso e una valutazione continua.
- EGTWC-CCSOF - Software di Controllo, Acquisizione Dati e Gestione Dati: un software completo che consente di visualizzare, monitorare e gestire i parametri in tempo reale, ottimizzando la comprensione e l'analisi del processo geotermico.
Esercitazioni e Possibilità Pratiche con i Componenti Forniti:
- Identificazione e Familiarizzazione con i Componenti – Studio e comprensione dei componenti principali del sistema geotermico a due pozzi e delle loro funzioni.
- Studio del Ciclo Geotermico a Due Pozzi – Analisi delle proprietà termodinamiche e del trasferimento di calore attraverso il sistema geotermico.
- Calcolo del Coefficiente di Prestazione (COP) – Misurazione e valutazione del COP della pompa di calore in modalità riscaldamento e raffreddamento.
- Analisi del Trasferimento di Calore nel Circuito Geotermico – Osservazione del trasferimento di calore tra i pozzi di prelievo e reimmissione e valutazione della sua efficienza.
- Misurazione del Consumo Energetico e Calcolo dell’Efficienza del Sistema – Monitoraggio dell’energia consumata dalla pompa di calore e valutazione del rendimento complessivo del sistema.
- Calibrazione dei Sensori – Taratura e verifica dei sensori per garantire misurazioni accurate e precise.
- Valutazione delle Perdite Termiche nel Sistema – Analisi delle perdite termiche durante il ciclo geotermico, ottimizzando il processo e migliorando l’efficienza energetica.
Ulteriori Applicazioni Didattiche:
- Visualizzazione Simultanea dei Risultati – Visualizzazione dei dati in tempo reale per l’intera classe, utilizzando un proiettore o una lavagna interattiva.
- Controllo Aperto e Controllo in Tempo Reale – Regolazione di parametri come guadagni, span e impostazioni PID (proporzionale, integrale e derivativo) in tempo reale.
- Simulazione Industriale Realistica – Il sistema SCADA e PID consente di simulare un impianto geotermico realistico.
- Sicurezza Totale – Dotato di dispositivi di sicurezza meccanici, elettrici, elettronici e software per garantire un utilizzo sicuro.
- Formazione Avanzata e Ricerca Applicata – Ideale per attività di formazione tecnica avanzata e per progetti di ricerca per l’industria e le istituzioni educative.
- Controllo Manuale del Processo – Permette di gestire il sistema anche senza il computer tramite l’interfaccia di controllo.
- Monitoraggio in Tempo Reale dei Valori dei Sensori – Consente la visualizzazione continua dei dati dei sensori per una valutazione immediata durante il funzionamento.
Nota: Con il sistema opzionale PLC-PI è possibile eseguire ulteriori esercitazioni pratiche e progettare esperimenti personalizzati.
Servizi, Consumabili e Componenti Raccomandati (Non Inclusi):
- Alimentazione elettrica: monofase, 220 V/50 Hz o 110 V/60 Hz.
- Fornitura di acqua.
- Computer: indispensabile per il funzionamento e il monitoraggio del sistema.
- Materiali Consumabili Richiesti:
- 250 kg di sabbia lavata di dimensione 0,4 - 2 mm.
- 10 kg di ghiaia lavata di dimensione 6 - 9 mm.
- Componenti Raccomandati:
- TERA - Unità di Ricircolo per Riscaldamento o Raffreddamento dell'Acqua: opzionale per garantire un controllo avanzato della temperatura dell'acqua nei circuiti di scambio termico.
La Unità di Energia Geotermica Controllata da Computer con Sistema a Due Pozzi “EGTWC” rappresenta una soluzione didattica completa e avanzata per l’apprendimento delle tecnologie di sfruttamento dell’energia geotermica a circuito chiuso. Questo trainer consente agli utenti di acquisire competenze pratiche e applicabili nel settore delle energie rinnovabili, fornendo una simulazione realistica e sicura di un sistema geotermico per applicazioni industriali e domestiche.
