Schemi e mappe concettuali di Sistemi energetici avanzati

R IA S S U N T I

G R A F IC I E

F O R M U L A R I

C o s t o d i p ro d u z io n e d e ll 'e n er g ia - C A P E X , O P E X , n e e d ur a t a

CAPE X O P E X R a m p - u p , 4 , v it a u t i le . C o r

C O E = C im p + C o r n + ( F u e l

E p ro d o tt a

co s t o m in a c u i v en d er e e n e r g ia p er a n d a r e in pa r i

C a p e x = T C R → co st i d ei co m p o n e n ti + p ro g e tt a z . + i n s t a l la z .

I c f → t ie n e co n t o d e l t a s s o d i in t e r e s s e e d e l n u m e ro d i a n n i d i

v it a d e l l ' im p i a n t o

C O E = T E . ± . C C F + ( C o r n e r + C o r n . W ) + ( Fue l

4 t h

M ig li o r a m e n t i c i c lo t e r m o d i n a m i c o

R e h e a t R e h e a t

1 P r e s s io n e i n t e r m e d ia

s u r r is c a ld a m e n t o

c o m p li c a z .

✗ f in e e s p M a

la y o u t

H P L P Q u e l la c h e

m ☆ c o m p le s s . m a s s im i z z a 4

r e g o la z i o n e

↑ P o t . s p e c

S R I P}

½

R ig e n e r a z io n e

T → s p i lla m e n t o d i v a p o r e 4

H P ⇒

pe r r is c a ld a r e a cq u a p ri m a ☑ s pe c .

c h e e n t ri in c a ld a i a

G r a d o ri g e n e r a z io n e

R e h a - h o = 0 ,5 v a lo r e o tt im a le

h i- h o - i

M A - M o -R -i -F co n F - p a l p o = 1

4 3 - h i - h a - h a

Se t s p i l la m e n t i ↑ R m a d i p o co , 9 M e ↓ W p r o d o tt a

4 = 0

÷ . ↳ 4 t h ≈ 4 0 %

- " È

= I

I 1

O 0 ,5 i

L a y o u t g e n e r a t o r e d i v a p o r e

t u r b in d 2 20 b a r

3 7 4 °C 3

I S H

E V A

c o r p o

c i l in d ri c o E CO 2

T 4

a cq u a d i

X en a e 0 ,2 a li m e n t o 15 0 0

t uta ! ECO

E V A T g d s

10 0 0

f u e l 5 00 -

d i d E CO

E V A S H

c o l le tt o r e

fo n d o c a ld a i a Pr e s s . P o r t a t a

c a ld a i e a t u b i d 'a c q u a 10 0 t h

3 0 - 7 0 b a r

1) c ir c o la z io n e n a t u r a le s u b - o ri z z o n t a l i

/ 3 0 - 13 0 b a r 10 0 0 ¼

r

2 ) ' s u b - v e r t ic a l i 15 0 - 2 0 0 b a r

3) ✗ co n p o m p a d u s il.

f o r z a t a

L o u t il iz z a t e q ue s t e

P ro c e s s i d i c i r c o la z i o n e → i s c a m b io t e r m i c o

↓ D ia m e t ro t u b i ↑ p r e s s io n e e s e r c i z io

D im e n s io n a m e n t o G e n e r a t o r e d i v ap o r e

R ic a v o la p o r t a t a d i v a p o r e G u d a l la po t e n z a

p

G v = M m . M a . [ h it - G r a f + a r t e - 4 s - Σ g i ( h i- e s) ]

M a le t a q u a n d o l ei e s t m l so n o

C a lo r e Q c : h e y . 5 . A t m e I

s tat e o p p o r t u n a m e n t e

s ca m b ia t o c a l c o la t e

h ey lo p o s so a n c h e r i c a lc o la r e s e s o n o in p r e se n z a d i d e tt e usa n d o

n u m e ri a d i m e n s i o n a li co m e N u s s e l t , R e y n o ld s e P r a n d t l pe r c o n v e z .a z .

HO

Parto con analisi economizzatore GAS ma

↳ Flusso attraverso tubi alettati

stimo temp. media dei gas 1500°C) e dell'acqua (162'C)

calcolo il calore per il riscaldamento dell'H2O

① = Ma • (la_out -ha.in) con Qo-Qa- ing. (Talent -Tdi:#)

E dunque Tgas-out e Stine

- Determino l lato acqua

Numero minimo dei tubi → Reynolds →

- Determino l lato gas sapendo che ha = 250 ligas

Reynolds → effic. aletta ma → Resistenze termiche

- Determino hey → altezza dei tubi

Qcour = hey [Nubi (i.

di-L)] stare → trovo L

Evaporatore → circolaz. naturale

Da tabelle sapendo condiz. di ingresso vedo valori saturazione

e considero sottovaffredd. • Press. esac.

Tim = Tsat -st sottoraff.

hin = h /pin-pe: tin)

calcolo calore scambiato Qi-Mu (hus-bin)

Ottengo h della miscela liquido-vapore, portata ricircolo e volume specifico

Posso a questo punto calcolare sezione di passaggio e

supponendo un certo coeff. di carico trovare il diametro dei tubi.

- Bilancio termico zona di fiamma

- SH → zona alta Temp. ad irraggiam + convezione

e zona bassa Temp solo convezione

Shbt , RH , e allo stesso modo

La ricavo superficie SHat e

alta anche Seco

temp

non v.

Sshat.at (hit-hr). Gr Ssh-bt: ⟂ (hit-hr). Gr

✗ e. Atml 2 ✗ e. Atml

H P

S c a m b ia t o r i a s u p e r f ic i e ( p er R i g e n e r a z io n e )

I ¾:&:& → z o n a d i d e s u r r is c a ld a m e n t o p e r v a p o r e s p i l la t o

v a p o r e s p i l la t o i

co n d en s a c h e ↑ t e m p d e ll ' a c q u a a v a lo ri s u p e r i o r i a n c h e

A t p p

: # E m a t i c a

' s o tt o r a f f r e d d a m e n t o

H 2O co n d e n s d d e lla T sa t

p o r t a a d u n u lt e r i o r e

in cr e m e n t o d e l r e c up er o

t e r m i co

s c a m b ia t o r i a M i s c e la ( D eg a s a t o r e )

u s c i t a i n c o n d e n s a b il i

M r dp ☐ D e g a s a t o r e la v o r a in co n d iz .

a c q u a d i a li m . d i liq u id o s a t u r o

T s . P S m a → M s p i lla m d ev e e s s e r e e s a lt .

q u e l la n e c e ss a ri a a m a n te n er e

M at M v dp P o m p a

c l im . le co n d it e d i s a t u r . n e ll o s c a m b ia t o r e :

1) S e p o co M r ap n o n r a g g iu n g o C L I e n o n ri e s c o

a d e g a s a r e

2) S e t r o p p o m a p v a p o r e in e c c e s so e sc e c o n i g a s

c o n d en s a t o r e O f f - D e s ig n

→ L P w it h P sat

I M it z a li n

v a p o r e s p i l la t o

T SAT A t p p Psat , n o n

s t a ro

H 2O co n d e n s d T H Z O in T a r o , i n

T h e o , in - h o w

T SAT = T H O in + A t h z o t A t p p m a x = 3 5 º

s t it z o

S e i T h z o - in →

B i la n c i o c o n d e n s a t o r e p e r c h é T it o - o u t = c o s t

u n r a p . × . 2 = M H 20 . ( p . A. t h r o M a z o un d h a lim it e

d u b o p o m p a

v ic i n o W H O = u n r a p . × . 2 ↓ w r a p O I PS A T

C p ( T S A T - A t p p - T H r o .i n ) Q u in d i o I y e t o W

Co n d e n s → v er o c o ll o d i b o tt ig l i a

Esercitazione condensatore

sapendo mV, ×, Theo-in , staro , stpp

Ricavo TSAT , PSAT e R (calore latente