Esercizi Organic rankine cycles (Sistemi energetici)

RENDIMENTI IPRINCRENDIMEWu Òut2 7526t OutYap LHVItlRR.AincombeINDICEELETT IE 13660vv iouttq.CITED TEDate TaotraTG TtII TG SCAMBIATORERHE ECOSCAMBIATOREB vsono SBAGLIATItoI RIFAItu UTSCAMBIATORETELA Pg PzO 19 ftp 13iI00 F 2O gaiezzao 1I IdÒ Is0.5 s5 2 2.5 3 cheI DATIESI RIMANGONO220 1.734718180000 sonoUGUALI che61830000 IEIessn.rutelearma QUELLI1.309402.928 fin49.51 soooo modoun0.0574717.3834.51 nell'altro30000 o0.0574734.51 20.1111800000 sono SPECIFICATIinè S IE IIIaIsaoiii11 4del PUNTO1213 èil 3PUNTOO ricavoquindie altri datigliinterpolandonell'Esa0.38 comeminore 1.426msn.li 2.80imitano 0.67M'olio 0.033incontriTsDts Ts Dts tutoC15 C40ansDtp AtomoCTa TeTn 7 Tg C55IDTra_a 15 CTuoDts 25TnTg CeTURBINIENTALPI L.siMi Ma100 ha 618ha 718718 kt100 kgeSCAMBIATORERH OENTALPIAM invivreMa no Msh 3orc 1kgho kt928 16402 235618 18311120SCAMBIATORE Oportata ÌnÌn TnMt M Trio6 Casalisaliore miÌn 1.6 42640475.4 183 138 235 Kgbsalio

saliscambiatore ÈI ÌPORTATACOMBUSTIBIL NIÈ nido miLAV toTse47040 Tnt totMc Utz salicampo salip dosi sali0.67 2.5MI 550.8 401.426 20250 1.6t0.6514000combmi 0330 Icomb kgRENDIMENTO ZBINAti 6195oMt ftp.ffge szto 556.57al'Esauguale Katypoten aPOTENZATURBIN VIAminore hi 38 kWhaPOTENZAUTE AUTmi kW662Cl 146Tra TraHaoutpotENZARH QRHE.mn ha 81 727 kWMsorePOTENZA ECO 282 kW47 Mo 91minoreecoPOTENZ Q.scmi kW188Mn 92haorePOTENZAPAMP VI kWvisore Ms 1.038hapPOTENZAUTLV W.civipVit kW36.932RENDIMENTIRENDIMENTOIPR. MÙvtÒuttÒu 0.7492vincono LAVINDLCEELETTR IEÙu_ 0.1196Qui touts PIMANDATALiPRESS mantenendo0.9 tiPa CINVARIATA 220am1h Mt 1170.870.9 mi tÉeI nessunacon 220Tpressione e KI1170.87hhasi mura giCompitino 27-05-2020ES n° 1 - GIORNO: DATICircuito n-esano Tabella Ap 2000 kPa1Sia dato ORC riportato in figura 1, operante con la P 50 kPaportata m di fluido n-esano. A valle del , in 2ORC 4.865Punto T [°C] P [Pa] h [kJ/kg] m [kg/s]ORCT

290 °Cprossimità della campana, il fluido attraversa due 1 917.5290 n.sn1 m [kg/s]soooooo sali_scSscambiatori di cui uno rigenerativo (RHE) fino a raggiungere 0.80 - 3soso.noturb 777.039 1.6082 m [kg/s]olio_Ale condizioni di liquido saturo sul punto 4. Lo scambiatore R 0.85 - a037ae.osssooooass.com3 m [kg/s]combRHE è caratterizzato dal grado di rigenerazione R, definito: Q 0.08 - x as 48.86soooo4 T [C]62.31loss_RHE H2O_outmostranosr.org0.85 nasinoQ 0.05 - 5 Q [kW]loss_scUT1 scUT1Iei saino cosa ao.az6 Q [kW]sooooooQ 40 kW scUT2loss_sali 1111111111111Nei due scambiatori RHE e SC_UT_1, il fluido dissipa 1 tn6687 [kW]WQ 15 kWcoincidono elettricaloss_oilArispettivamente le frazioni Q e Q leso ii 8loss_RHE loss_scUT1 o.ms [-]Q 5 kW 1principioloss_oilCdella potenza termica ceduta. -esano è riscaldato fino alla 53.06210Q 2500 kWmassima temperatura di ciclo ricevendo calore durante la UT 68.06212T 25 °Cnotte da olio in SC_O, mentre durante il giorno dai sali fusi

H2O_in 9Iin SC_S.

I due scambiatori non sono mai utilizzati allo stesso 15 °C12-10 2201ltempo.

T 220 °Cmax_oilCircuito sali fusi T 450 °C Quamax_saliLo scambiatore SC_S è alimentato da un flusso di sali fusi, i 150 °CSali µquali vengono riscaldati fino alla propria massima Sup1 1500 m2 penseretetemperatura grazie a due batterie di collettori solari con Sup2 1000 m2superfici Sup1 e Sup2, IRR e con Giorno0.75 -solrendimento pari a .

Le grandi dimensioni del serbatoio deisol IRR 1500 W/m2sali comportano sempreQ . È nota la caduta di temperatura dei sali nello m 16 kg/sloss_sali Sali UTscambiatore SC_S. LHV 19 MJ/kg QuoUtenza termica e Circuiti olio diatermico 0.90 -cald nottela potenza termica totale di Q ad una cp_H2O 4187 J/kg KUT notteutenza che necessita di riscaldare la m aUT cp_olio 2600 J/kg K Xpartire dalla temperatura TH2O_in cp_sali 1500 J/kg Kdal fluido organico sia dal circuito ad olio A, sempre in tinoto . Durante la notte sono alimentati

Anche i circuiti olio B e olio C. Nei circuiti A e12-10 QosC Q e Q . ei circuiti viene scaldato dalla caldaialoss_oilA loss_oilC Èpellet di quercia con valori di LHV e . 11cald pEBRisolvere il circuito trovando i valori richiesti nella tabella A seguente, considerando il Quasifu durante il giorno. Si utilizzino le tabelle di n-esano fornite.Si assumano trascurabili le variazioni di temperatura ed entropia della pompa P1 e che leLe potenze termiche Qdegli scambiatori richieste sono da intendersi al netto delle dissipazioni.

Compitino 27-05-2020 vararen rimanec'entra esamicaportatasicambia

Domanda ES 1 Rimangono1,45punti ai rappresentino i punti e le trasformazioni invariatitermodinamiche su un diagramma T-s, correttamente collocati rispetto alla curvalimite, avendo cura di disegnare chiaramente:

Tabella BCurva limite, considerando che il n-esano ha una curva limite con pendenzapositiva, pressione e temperatura critiche di 3058 kPa e 235°C, a cui corrisponde Punto T

Sopperiscono alla mancanza di irraggiamento solare. In particolare, il circuito C evita la solidificazione dei sali mantenendo il serbatoio a temperatura costante, contrastando la dissipazione termica del serbatoio. Assumendo ancora validi il testo e tutti i dati, fra cui olio C, e che il circuito ORC è regolato in modo che la potenza prodotta dalla turbina sia inferiore del 20% rispetto a quella prodotta di giorno:notturna compilando la tabella B.

Le portate di combustibile sono da intendersi come i singoli contributi per riscaldare i corrispettivi circuito a olio.

Si calcolino inoltre l notturno, dati i rendimenti convenzionali: = 0.38 elettr = 0.85 gen.cal

Compitino 27-05-2020

ESERCIZIO 3

Si consideri un ciclo combinato Joule-Hirn, nel quale il ciclo sottoposto a vapore sfrutta i fumi allo scarico di una turbina con temperatura di 600°C come fonte di calore in una caldaia a recupero. Considerando che:

- Si vuole minimizzare il DT di approach dei gas in caldaia a recupero

JC78 69513 INTERPOLANDOkPasoENTALPIAhioh 16 hMS Mz 3777.039 455 621 8Ma 151.929 o.O63416 347ha kgtemperaturaTo 160.745 CINTERPOLANDOkPa2PANNELL OPORTATASAL TER Nisan DtsAidssufi salit auNsa psuga salimi 150405 0.751 2500 1.5saiinsane µkg12.322PORTATAES.at 16ilvisoreNisan hMncpsaudtsn.li 7visore 347.634917.51501.512.322 Is4.865visore kgUTENZ .temp.HQutmnui.cl TheoTitano inout