Biomassa legnosa, come funzionano i sistemi di estrazione e trasporto

L'importanza dei sistemi di estrazione e trasporto 

Quando si parla di un impianto a biomassa legnosa per la generazione di calore, generalmente si presta poca attenzione a un componente critico: il sistema di estrazione e trasporto del combustibile. Nella progettazione e installazione di un impianto a biomassa di taglia industriale e commerciale questo elemento è fondamentale per poter assicurare un funzionamento automatico continuativo della caldaia. Deve quindi essere progettato e realizzato a regola d’arte e con caratteristiche specifiche, a seconda del sito e della biomassa utilizzata (Leggi anche Quando è davvero conveniente installare una caldaia a biomassa).

In particolare, nel sito di installazione devono essere garantiti:

• lo spazio necessario per realizzare una centrale termica e un deposito di dimensioni idonee;
• la facilità di accesso al deposito del combustibile con mezzi pesanti come autocarri ribaltabili per il rifornimento e lo scarico;
• l’accessibilità a tutte le parti dell’impianto soggette a manutenzione ordinaria e straordinaria.

I diversi sistemi di estrazione e trasporto del combustibile

• Estrazione a coclea per pellet e due piani inclinati, comunemente usata per potenze fino a 1.000 kW, è semplice ed economica. Può essere utilizzata solo con il pellet perché in questo caso c’è la certezza che il combustibile possa scivolare in modo adeguato sui piani inclinati verso la coclea centrale. Questo non può avvenire con il cippato che, avendo dimensioni e granulometria variabile, tende a incastrarsi e va quindi mosso meccanicamente per poter essere convogliato all’interno della coclea per il trasporto.
• Estrazione rotativa a balestre o con braccia articolate, utilizza un sistema di movimentazione che smuove il materiale e lo trascina verso l’imbocco della coclea. Adatta per depositi a pianta quadrata, necessita di verificare l’altezza massima di caricamento in funzione del tipo di braccia meccaniche utilizzate e di un piano inclinato intermedio in legno, da posare dopo l’estrazione meccanica, che permette al braccio rotante di trascinare il materiale verso il punto di caduta, evitando che il cippato non movimentato si accumuli al livello inferiore della coclea dando luogo a fermentazione e produzione di muffe.
• Estrazione con coclea a pendolo, adatta per falegnamerie e industrie del legno, prevede un silo di stoccaggio, con base quadrata o circolare, che deve essere caricato autonomamente con trasporto pneumatico ad aria;
• Estrazione a rastrelli, soluzione ampiamente utilizzata e anche quella più consigliata per alcuni motivi fondamentali, come spieghiamo qui sotto.

Per quanto riguarda i sistemi di trasporto del combustibile alla centrale termica, esistono invece tre tipologie fondamentali: trasporto con coclea, con spintore idraulico, oppure con nastro trasportatore a catena. Il primo, ossia il trasporto con coclea, è il metodo più semplice e flessibile, perché si abbina con qualsiasi sistema di estrazione ed è compatibile con diversi tipi di biomassa.

Il sistema di estrazione a rastrelli per impianti a biomassa

Secondo la lunga esperienza Viessmann-Schmid in impianti a biomassa, il sistema di estrazione a rastrelli è il migliore da prendere in considerazione per una caldaia a biomassa di taglia industriale. Si tratta, infatti, di una soluzione affidabile, robusta, con possibilità di avere grandi volumi di stoccaggio e, in più, estremamente flessibile perché può operare con biomassa legnosa di differente tipologia e qualità. L’estrazione a rastrelli, inoltre, è compatibile con tutti e tre i sistemi di trasporto elencati sopra (trasporto con coclea, con spintore idraulico, con trasportatore a catena). Questa soluzione prevede, oltre al deposito per la biomassa dove sono posizionati i grandi rastrelli che scorrono su guide in ferro, un locale dedicato e separato per ospitare i pistoni idraulici che movimentano i rastrelli e una copertura di contenimento della biomassa che cade per gravità verso la coclea. Sono disponibili anche rastrelli carrabili per i mezzi di trasporto del cippato, da utilizzare se il silo non è interrato.
Il sistema di estrazione a rastrelli richiede, tuttavia, una progettazione integrata edificio/impianto, con una valutazione statica dell’edificio, e una realizzazione a regola d’arte, per cui è necessario un ottimo coordinamento tra il fornitore dell’impianto e l’impresa edile. Se non c’è progettazione ed esecuzione accurata dell’opera, possono verificarsi problemi e danni anche rilevanti, perché le forze che i pistoni esercitano sulle strutture e le fondazioni dell’edificio, in funzione della massa di combustibile da movimentare, sono davvero consistenti.
In sintesi, ecco i pro e i contro di un sistema di estrazione del combustibile a rastrelli.

PRO:

• adatto a tutti i tipi di biomassa legnosa;
• robusto e affidabile;
• possibilità di installare più centraline idrauliche per avere continuità di esercizio in caso di guasto;
• grandi volumi di stoccaggio.

CONTRO:

• Integrazione totale sistema edificio/impianto, necessità di progettazione e installazione accurata.

L’importanza dei sistemi di riempimento del deposito interrato

Il sistema con cui si carica il deposito del combustibile è un elemento importante per il buon funzionamento di un impianto a biomassa, e deve essere valutato sin dalle fasi iniziali del progetto.
Si deve decidere se realizzare coperchi carrabili o non carrabili, valutare la portata statica, studiare attentamente la posizione e il numero delle botole per poter sfruttare al massimo il volume di stoccaggio destinato alla biomassa. Ha poco senso, per esempio, realizzare un deposito molto grande se si predispone una sola botola per il caricamento. È più conveniente un deposito più piccolo ma con un sistema di caricamento ben progettato. Infine, si deve scegliere il tipo di finitura superficiale che potrà ad esempio essere realizzata in asfalto, in pietra o in lamiera.

In partnership con Schmid (azienda svizzera specializzata nella produzione di caldaie a biomassa), Viessmann offre una gamma completa di caldaie a biomassa e tutte tipologie di sistemi di estrazione e trasporto del combustibile. La società si occupa della progettazione e installazione della centrale termica e segue in prima persona tutte le fasi di realizzazione del sito, dalla posa degli ancoraggi al montaggio e messa in funzione del generatore, fino alla formazione del personale addetto alla conduzione dell’impianto. Una garanzia in più particolarmente importante dato che nella realizzazione di un impianto a biomassa le problematiche da considerare sono diverse, tutte fondamentali, e specifiche di questo settore.

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