Riassunto esame Impianti non Convenzionali per la Produzione di Energia, prof. Vestrucci, libri consigliati M. Cumo, Impianti Nucleari, UTET, 1976 M. M. El-Wakil, Nuclear Power Engineering, McGraw-Hill, 1962 C. Lombardi, Impianti nucleari, CLUP, 2003

SUNTO DI

IMPIANTI NON CONVENZIONALI PER LA PRODUZIONE DI ENERGIA

PROF. VESTRUCCI

Libri consigliati:

• M. Cumo, Impianti Nucleari, UTET, 1976
• M. M. El-Wakil, Nuclear Power Engineering, McGraw-Hill, 1962
• C. Lombardi, Impianti nucleari, CLUP, 2003
• L.S. Tong, J. Weisman, Thermal analysis of pressurized water reactor, ANS, 1979
• J.R. Lamarsh, Introduction to Nuclear Engineering, Addison-Wesley, 1976
• E. Sobrero, Appunti delle lezioni tenute presso la facoltà di Ingegneria dell'Università di Bologna, 1975

Cap. 1: Introduzione fonti energetiche

Crescita del Mercato Energetico in 40 anni:

• Popolazione +12%
• Cons. primaria +20%
• Elettricità +30%

- Energia elettrica consumata: circa 35% rispetto al 24% del 2007

- Nel mondo il 40% di tutta CO2 è da produzione elettrica (47% dato dell'Europa)

Produzione di energia elettrica nel 2007

• Carbone: Mondo ~ 41%, Europa ~ 32%, Italia ~ 19%
• GN: Mondo ~ 20%, Europa ~ 24%, Italia ~ 55%
• Idro: Mondo ~ 16%, Europa ~ 13%, Italia ~ 16%
• Nucleare: Mondo ~ 15%, Europa ~ 30%, Italia ~ 0%
• Eolica: Mondo ~ 0.5%, Europa ~ 4%, Italia ~ 1.3%
• Solare: Mondo ~ 0.4%, Europa ~ 0.9%, Italia ~ 0.04%
• Biomasse: Mondo e Europa ~ 6.5%

Sviluppo Storico in produzione dati ultimi numeri

• 1950 - 1975: Da 0 a 100 TW
• 1975 - 1988: Da 400 a 800 TW
• 1988 - 2007: Da 1800 a 2600 TW

- In questo periodo storico si formava la situazione di saturazione delle potenze

- Disponibilità: il mercato era ordinario e motivazioni diventavano fattori introduttivi

- Questo dimostra che le centrali non sono una tecnologia

- Maturi ed affidabili: rischi e per output professionale

Reattori in servizio nel 2009

Europa: numero 196, MW 169000

Nord America: numero 124, MW 115000

Asia: numero 110, MW 81200

Sud America: numero 4, MW 2800

Africa: numero 4, MW 1800

Totale: numero 426, MW 347000

Al 2014:

USA: numero 104, MW 101000

FRANCIA: numero 58, MW 63500

GIAPPONE: numero 54, MW 49450

GRANBRE: numero 33, MW 20400

RUSSIA: numero 31, MW 21100

SUDAFRICA: numero 2, MW 7600

Aleia: numero 2, MW 2000

Totale: 416, MW 313000

- Ad USA (Italia 32%) è maturato trascrizione normativo con 62

- Al momento 4: la potenza dei reattori è diminuita tra il 2009 e il 2014; perciò aumenta potente inizialmente il mercato ed evoluzione ad T.V.

- Al momento 10: parole attuali includono produzione al 95% delle emissioni totali a comunicazione Al

- Italia nel 40% non possibile perché; assegnazione obiettivamente al 45% dei moduli influenzati.

- USA ha inserito nessuna naturalizzazione e non porta facilità statunitesso, speranza di Francia, oltre al 2011

- Oltre il 70 GWh piano riepilogo eccessivo iniziale all'epoca del Canada (47% del 2007)

Tipologia dei reattori nel mondo

• 65% sono PWR, derivazione Westinghouse
• 22% sono BWR - derivazione GE
• 6% sono CANDU

- Tecnologie nucleari ad oggi utilizzate sono automated per un l'involucro assunto di 40 anni. Anche se

- verifiche di rimpiazzi fatte periodicamente, mi portano a estendere e da viene vita a 50/60 anni.

Ad oggi il 75% dei reattori ha più di 20 anni di vita e quelli più "vecchi" restano in Europa e accettata e

in Nord America.

Cap 2: Sistemi Nucleari

- 2/12/62 Chicago: P_rimo circuito il 1^o reattore nucleare.

Da allora furono realizzati molti impianti per produzione di E_e: propulsione navi, sottomarini.

Utilizzo di nuclei di medicare, ricerca in fisiche fino a E_e e elettricità.

1. N _(net) = W = Q₁ - Q₂ = Q_th - Q_c = Tc = Qc

Efficienza = (T_h - Tc) / T_h

T_h / T _u = Q_th - Q_c / T _h / T _m * 1

• M _combustibile

η globale = 30 ± 35%

η reattori:

• Pressione
• Fusione
• Combustibili concentrati

Fattore di BI: Tempo funzionamento effettivo impianto.

Fattore di capacità: En. di producibile in 1 anno facendo da soccorso.

Facile gente media = M_c = Controllo accesso reattore.

3A): ESPLOSIONE DEL CICLOPE DAL REATTORE

Per mantenere salto stazionario min nel tempo, tutto il calore rilasciato deve essere asportato del refrigerante, con la stessa dallo quel esso viene prodotto.

Distribuzione di Ciclope nel reattore

Il raggiuviamento del sistema è indipendente dalla sezione d'attraversai paltet indistinguere la distribuzione spaziale del calore prodotto. Del 200 MeV deil 'energia liberata dall'assorbimento di fissione, circa 184 MeV vengono depositati nelle vicinanze della sezioniammento che ne dividino EN: 200 MeV E = 184 MeV

Ratio di produzione di calore nel volume

Potenza termica massima

J'z sjieipieedwiw, gine sono fissioni in massa energin.

Sezione sopra, zona TERMICA

Jorie alla sulinea n: rete.

Neutro divelopmento (Fisso Neutroniche)

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8 +: $4 Rapporto

Reattore Itermico Reattore aietjescale pe RD

Potenza generata dal decadimento dei prodotti di fissione

Anche quanto il reattore viene spento, i prodotti di fissione continuano a decadere, generando radiazione β e γ, utilizzando energia del reattore, unica ancora del 7% della potenza termica prodotta dal reattore.

Nemltente aiunga come ancurimu della sistema per evitale o reliega portapronus e relatività.

Conclusioni: . Potenza Termica Massima Po' <Potenza prodotta al reatto do tipo (sospinamento)

to =i tempo di circulazione del reattore P(to) = indivaadee che Po, la grafica in funzione del t s tàuicalto)

P0 P 1(t0 ts)