L’obiettivo principale dell’ OR.4 consiste nello studio, nell’analisi di fattibilità, nell’ottimizzazione e quindi nella progettazione di piccoli impianti di trigenerazione alimentati da energia geotermica con integrazione ad energia solare. I sistemi oggetto dello studio si basano sul simultaneo utilizzo di differenti tecnologie: una macchina frigorifera ad assorbimento a singolo effetto alimentata direttamente mediante l’energia geotermica disponibile ed un sistema di microgenerazione con motore ORC ad alimentazione ibrida. Per queste tipologie d’impianto saranno sviluppati appositi modelli dinamici per l’analisi delle prestazioni energetiche, economiche ed ambientali. Saranno successivamente indagati appositi casi studio. Lo strumento utilizzato per tali scopi sarà anche il ben noto codice di simulazione TRNSYS. Attraverso quest’ultimo saranno anche eseguite alcune procedure d’ottimizzazione per la definizione dei parametri di progetto e controllo, utilizzando funzioni obiettivo di tipo termo-economiche.
Al fine di sperimentare in campo il sistema analizzato nonchè di validare i modelli di simulazione sviluppati, sarà realizzato un innovativo prototipo di impianto di micro-trigenerazione, a servizio di un’utenza del settore terziario, alimentato prevalentemente, ma non esclusivamente, attraverso energia geotermica a bassa temperatura (inferiore a 100 °C). Nel sistema di microgenerazione l’energia geotermica sarà utilizzata per alimentare un macchina ad assorbimento. Inoltre, il sistema sarà dotato di un motore ORC in cui l’energia termica necessaria al funzionamento sarà fornita attraverso la stessa fonte geotermica utilizzata per l’alimentazione della suddetta macchina frigorifera, a tale scopo, si perseguirà un utilizzo ottimale della risorsa, impiegando per l’alimentazione dell’ORC il fluido a circa 100 °C proveniente direttamente dal pozzo geotermico. Durante il giorno, un ulteriore input termico per l’impianto sarà ottenuto attraverso un campo solare, costituito da collettori ad alta efficienza. Tutti i reflui termici del processo (calore di desurriscaldamento e condensazione del ciclo ORC, ed energia associata al contenuto entalpico residuo del fluidi geotermici utilizzati) saranno utilmente impiegati, in funzione dei fabbisogni energetici dell’utenza. In tal modo si potrà incrementare ulteriormente l’efficienza termodinamica complessiva del sistema, con l’obiettivo di mantenere inalterata, almeno in termini quantitativi, la disponibilità complessiva di energia termica per l’utenza del sistema di cogenerazione rispetto al caso di utilizzo diretto della fonte geotermica.
