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Presentazione

Prova della tesi
by

Gianluca Serale

on 27 November 2012

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Transcript of Presentazione

n
k ? Maionese Dentifricio Vernici Pseudo plastici Dilatanti Newtoniani Bingham Marmellate Pongo Sabbia umida Pseudo plastici n<1 Calcolo della cadente idraulica J;
Valutazione delle perdite di carico;
Utilizzo di una pompa peristaltica;
Determinazione della velocità media nel condotto;
Caratterizzazione dei coefficienti reologici dello slurry PCM (n e K); CALORE SENSIBILE Quantità di calore che corrisponde ad un innalzamento della temperatura attraverso un coefficiente di proporzionalità Cp=4,186J/gK INNALZAMENTO DELLA T FINO A T DI EBOLLIZIONE FLUSSO DI CALORE COSTANTE CALORE PROPORZIONALE AL TEMPO Quantità di calore che corrisponde ad un completo cambiamento di stato che avviene a temperatura costante r=2272J/gK SCAMBIO ISOTERMO: A TEMPERATURA COSTANTE FLUSSO DI CALORE COSTANTE TEMPO: QUASI SETTE VOLTE TANTO CALORE LATENTE 20°C 100°C 20°C 560°C VANTAGGI Possibilità di accumulare notevoli quantità di calore a temperatura costante Diminuzione delle dispersioni Miglioramento dello scambiatore di calore SVANTAGGI Range di temperatura in cui avviene il cambio di fase lontano da quelle di interesse per il riscaldamento Possibilità di avere due fasi differenti nell'impianto e relative difficoltà nella movimentazione Fissato y x T y Fissato x PHASE CHANGE MATERIALS (PCM) Si tratta di materiali (paraffine, non paraffine, composti eutettici o sali idrati) che cambiano di fase a temperature prefissate e che vengono usati per controllore lo scambio termico e accumulare notevoli quantita di calore. n-eicosane 190-200 J/g 37° SLURRY PCM Acqua + mPCM Solid shell + liquid core Solid shell +
solid core PCMs REOLOGIA Perdite di carico Attrito tra il fluido e la parete del condotto che fa perdere energia al liquido Cadente: Perdite di pressione lineari: Fattore di attrito: Numero di Reynolds: (ta)
Ql
Portata a Tout Pannelli solari termici Vengono usati per la produzione di acqua calda. Sono composti da una serie di tubi attraversati da un fluido termovettore, generalmente acqua glicolata, che si scalda grazie alla radiazione solare. Bilancio termico: Portata a Tin
Gt Entrata Uscita Dipende dalla località (latidudine e condizioni climatiche) e dall'orientamento e dall'inclinazione del pannello.
Viene fatta distinzione tra la radiazione diretta, quella diffusa e quella riflessa dal suolo. Schema di funzionamento di un pannello solare termico tradizionale La temperatura di ingresso in prima battuta viene ipotizzata stazionaria. Dipende da:
dimensioni,
coefficienti liminari,
conducibilità,
distribuzione di temperatura L'andamento della temperatura del fluido varia nelle due direzioni: si trovano i profili di temperatura che regolamentano lo scambio termico con l'esterno e le relative perdite per dispersione che vengono prese in considerazione attraverso i coefficienti: F F' FR F" Fonte inesauribile ma non controllabile Necessità di prevedere "SERBATOI" DI ACCUMULO in grado di conservare questa energia e renderla disponibile quando vi è la domanda ENERGIA SOLARE Pannelli solari tradizionali
Pannelli solari a slurry PCM
Reologia degli slurry PCM TEORIA E SIMULAZIONI PARAMETRICHE DI: I pannelli solari tradizionali consentono di utilizzare quest'energia, innalzando la temperatura di un fluido che scorre al loro interno.

Il loro funzionamento è simile a quello delle docce solari usate dai campeggiatori. Sono le dispersioni ottiche che tengono conto della riduzione della radiazione incidente a causa del passaggio attraverso il cover e all'estinzione/riflessione dei raggi. Il calore/energia termica captato dipende dal salto di temperatura raggiunto Calore utile captato Efficienza del collettore Coefficienti reologici Sistemi solari termici innovativi:
utilizzo di materiali a cambiamento di fase fluidizzati Candidati: Sara BARONETTO Gianluca SERALE
Relatori: Marco PERINO Francesco GOIA TESI DI LAUREA MAGISTRALE Fissato y x T y Fissato x Si agisce sui coefficienti di efficienza: F' FR F" F Rimane invariato Vanno ricalcolati per ogni tratto OTTIMIZZAZIONE DELLA PORTATA Tin Tout Si cerca di massimizzare lo scambio latente imponendo:
Tin corrispondente all'inzio del cambiamento di fase
Tout corrispondente alla fine del cambiamento SVILUPPO MODELLO DI CALCOLO Excel-VB Matlab-Simulink ANALISI DI PRODUCIBILITA' SIMULAZIONI EFFETTUATE PER:
Torino
Roma
Palermo RISULTATI OTTENUTI CONCLUSIONI Rendimento in media maggiore del 7%
Comportamento migliore per inclinazioni non ottimali
Possibili ulteriori vantaggi considerando anche l'accumulo

Cadente idraulica maggiore e necessità di pompe volumetriche
Costi maggiori rispetto ai materiali tradizionali ACCUMULO AD ACQUA SVILUPPI FUTURI Analisi dettagliata costi-benefici
Implementazione del modello di accumulo anche nel caso a PCMs
Costruzione di un impianto di prova, per un monitoraggio
Valutazione sperimentale dei parametri reologici e termofisici del fluido ANALISI DI PRODUCIBILITA' CALORE PRODOTTO PARI A:
Anno solare
Gennaio
Luglio INCLINAZIONE PARI A:
Latitudine - 10°
Latitudine
Latitudine + 10° ENERGIA SOLARE TERMICA BARONETTO - SERALE 1/24 BARONETTO - SERALE 2/24 BARONETTO - SERALE 3/24 BARONETTO - SERALE 4/24 BARONETTO - SERALE 5/24 BARONETTO - SERALE 6/24 BARONETTO - SERALE 7/24 BARONETTO - SERALE 9/24 BARONETTO - SERALE 10/24 BARONETTO - SERALE 11/24 BARONETTO - SERALE 12/24 BARONETTO - SERALE 13/24 BARONETTO - SERALE 14/24 BARONETTO - SERALE 15/24 BARONETTO - SERALE 16/24 BARONETTO - SERALE 8/24 BARONETTO - SERALE 17/24 BARONETTO - SERALE 18/24 BARONETTO - SERALE 19/24 BARONETTO - SERALE 20/24 BARONETTO - SERALE 21/24 BARONETTO - SERALE 23/24 Tout Tin T Qloss Qneed BARONETTO - SERALE 22/24 ANNUALE GENNAIO GRAZIE PER L'ATTENZIONE T T CALORE UTILE
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