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La qualità del gas combustibile non è più costante come in passato.

L'aumento dell'immissione in rete di biometano, l'evoluzione delle reti di distribuzione e la naturale variabilità della composizione del gas possono modificare le caratteristiche del combustibile che alimenta un motore di cogenerazione. Anche variazioni apparentemente contenute nella concentrazione di etano, propano, butano o altri idrocarburi influenzano il Methane Number, aumentando il rischio di fenomeni di detonazione (knocking).

Il knocking è una combustione anomala che genera onde di pressione incontrollate all'interno del cilindro. Se ripetuto nel tempo può provocare un aumento delle sollecitazioni meccaniche, ridurre il rendimento del motore e accelerare l'usura di componenti come pistoni, valvole e testate.

Per questo motivo il monitoraggio continuo del Methane Number sta diventando uno strumento sempre più importante per garantire affidabilità, efficienza e continuità di esercizio degli impianti di cogenerazione.

Perché monitorare il Methane Number?

Il Methane Number rappresenta, per i motori alimentati a gas, ciò che il numero di ottano rappresenta per i motori a benzina: un indicatore della resistenza del combustibile alla detonazione. Un valore elevato indica un gas più stabile e meno soggetto al knocking, mentre valori inferiori richiedono particolare attenzione nella gestione del motore. 

Conoscere in tempo reale questo parametro permette di:

  • prevenire fenomeni di knocking;
  • ottimizzare l'anticipo di accensione;
  • migliorare il rendimento del motore;
  • proteggere i componenti meccanici più sollecitati;
  • gestire le variazioni della qualità del gas naturale o del biometano;
  • aumentare la disponibilità dell'impianto e ridurre i fermi macchina.

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La soluzione SMI PREI

eKnock è l'analizzatore sviluppato da SMI PREI per il monitoraggio continuo del Methane Number e dei principali parametri energetici del combustibile destinato ai motori di cogenerazione.

A differenza delle soluzioni basate su gascromatografia, eKnock utilizza una tecnologia di misura innovativa che combina sensori MEMS per la viscosità del gas, sensori di conducibilità termica (TCD), misura infrarossa della CO₂ e algoritmi proprietari di elaborazione matematica. Questa architettura elimina la necessità di gas vettore, colonne cromatografiche e sistemi di commutazione, riducendo drasticamente la manutenzione e i costi operativi. 

Oltre al Methane Number, eKnock calcola numerosi parametri utili per la gestione del combustibile, tra cui:

  • Potere Calorifico Superiore (Hs);
  • Potere Calorifico Inferiore (Hi);
  • Wobbe Index;
  • densità assoluta e relativa;
  • rapporto aria/combustibile (AFR);
  • fattore di comprimibilità (Z);
  • concentrazione di CO₂ e, nelle versioni dedicate, H₂. 

I vantaggi

L'obiettivo di eKnock non è sostituire un gascromatografo quando è richiesta un'analisi completa della composizione del gas, ma fornire in continuo le informazioni realmente utili al controllo del motore con una soluzione più semplice, affidabile ed economica.

I principali vantaggi sono:

  • aggiornamento rapido delle misure;
  • assenza di parti mobili e consumabili;
  • costi di esercizio estremamente ridotti;
  • installazione in quadro certificato ATEX Ex-e;
  • integrazione immediata tramite Modbus RTU RS485 e uscita analogica 4-20 mA;
  • pannello operatore touch screen per la visualizzazione locale dei parametri. 

Pensato per la cogenerazione di oggi

L'evoluzione delle reti gas e la crescente diffusione del biometano rendono sempre più importante conoscere la qualità del combustibile che alimenta il motore. Monitorare il Methane Number significa poter intervenire prima che le variazioni della composizione del gas si traducano in perdita di rendimento, allarmi o danni meccanici.

Con eKnock, il Methane Number diventa un parametro disponibile in tempo reale, pronto per essere integrato nei sistemi di supervisione e utilizzato come supporto alle strategie di controllo e protezione dell'impianto.

SMI PREI srl