- Il recupero di calore. Descrizione del principio termodinamico
- Scambio termico con variazione di stato
- Economie di scala
- Progettazione
- Applicazioni filiera idrogeno
Il recupero di calore
La decarbonizazione della produzione di energia è un obiettivo da considerare ineludibile.
La disponibilità di energia pro-capite è correlata positivamente con la qualità della vita e la sua durata attesa;
Oltre alla ricerca di nuove fonti o la diffusione di fonti rinnovabili si pone il tema del recupero di fonti di calore a bassa temperatura
Requisiti generali
La disponibilità di fonti a bassa temperatura è molto dispersa occorre quindi una progettazione modulare, di dimensioni ridotte ed adattabile a diverse condizioni operative;
Le diverse fasi termodinamiche devono essere realizzate in un assieme unico e non costituite da più macchine o scambiatori.
Il rendimento non è favorito dalla bassa temperatura ocorre quindi una forma del ciclo che approssimi meglio possibile il ciclo di Carnot
Principio termodinamico
Macchina volumetrica
- Elevato rendimento
- Basse velocità del fluido
Ciclo vicino al ciclo di Carnot
- Compressione adiabatica
- Riscaldamento isotermo
- Espansione adiabatica
- Raffreddamento isocoro
- Raffreddamento isotermo
Scambio termico con variazione di fase
- Ciclo compreso nel diagramma di vapore saturo
- Elevatissimi coefficienti di scambio termico
- dimensioni ridotte
Economie di scala
- Macchina modulare e flessibile
- Componenti comuni ripetuti pe rmultipli
- Componenti ricavabili da semilavorati
Scambio termico con variazione di stato
Dimensioni ridotte:
- Rapporto superficie/volume delle camere molto alto nelle condizioni di alta temperatura;
- Scambio termico in presenza di variazione di fase
- Bassa inerzia termica degli stantuffi, massa ridotta
- Elevato rapporto di compressione.
Applicazioni filiera idrogeno e produzione di idrogeno da fonte rinnovabile.
Produzione di idrogeno da fonte rinnovabile
- Possiamo assumere che ogni forma di calore residuo, sia essa prodotta da processi industriali che da solare a concentrazione abbia le caratteristiche di fonte rinnovabile
- La trasformazione diretta in energia elettrica permette l'alimentazione di un elettrolizzatore e, quindi di idrogeno verde;
- Nel corso della simulazione in corso viene considerato anche il caso di dimensionamento del sistema di stoccaggio dell'energia.
La presentazione prosegue con una breve descrizione del Modelon Impact